ES2358594T3

ES2358594T3 - COMPOSITE MATERIAL TOOL FOR PERCUSSION AND / OR ABRASIVE EFFORTS.

Info

Publication number: ES2358594T3
Application number: ES04763716T
Authority: ES
Inventors: Bruno Mayer; Stephan O. Mayer
Original assignee: STAHLWERKE BOCHUM GmbH
Current assignee: STAHLWERKE BOCHUM GmbH
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2024-08-02
Also published as: DE20321302U1; DE10336169B4; ATE493233T1; EP1651389B1; WO2005014238A1; EP1651389A1; DE502004012067D1; DE10336169A1; DK1651389T3

Abstract

The main body (2) is a highly-ductile impact-hardened steel alloy. Cast into it, held by interlocking only, the molding (3) is located in the impact region. It is a prefabricated, solid, highly wear-resistant metal alloy differing from that of the body.

Description

La invención se refiere a una herramienta de material compuesto para esfuerzos de percusión. Las herramientas de este tipo se usan, por ejemplo, para triturar materiales metálicos, de roca o de derribo. A este respecto, las herramientas están sometidas a esfuerzos extremos tanto en el área de sus superficies que se ponen directamente en contacto con el género que va a triturarse como también en el área en la que se apoyan en la máquina trituradora respectiva. The invention relates to a composite tool for percussion forces. Tools of this type are used, for example, to crush metal, rock or demolition materials. In this regard, the tools are subjected to extreme efforts both in the area of their surfaces that are directly in contact with the genre to be crushed and also in the area where they rest on the respective crushing machine.

De la práctica se conocen y en el documento DE 28 29 847 A1 se describen herramientas sometidas a esfuerzos de percusión y/o abrasivos en el uso que se exponen como el llamado “monobloque”. Realizaciones sencillas de estas herramientas de tipo bloque constituidas por un único material metálico presentan generalmente una dureza homogénea a lo largo de su sección transversal y su longitud. Por el contrario, las herramientas de monobloque mejor adaptadas a los esfuerzos que respectivamente se producen presentan normalmente al menos dos zonas de diferente dureza de las que la más dura se expone al esfuerzo de percusión directo, mientras que en el área de la zona menos dura más tenaz se hace la sujeción de la herramienta en la máquina respectiva. From practice they are known and in DE 28 29 847 A1, tools subjected to percussion and / or abrasive stresses in the use are described as the so-called "monoblock". Simple embodiments of these block type tools consisting of a single metallic material generally have a homogeneous hardness along its cross section and its length. On the contrary, the monoblock tools better adapted to the stresses that occur respectively normally have at least two zones of different hardnesses from which the hardest one is exposed to the direct percussion effort, while in the area of the least hard zone the tool is held more tenaciously in the respective machine.

Una desventaja de las herramientas de monobloque realizadas de modo sencillo previamente explicadas es que poseen una dureza base continuamente baja o se fabrican a partir de materiales que endurecen por percusión. Generalmente presentan una resistencia al desgaste excesivamente baja. Por el contrario, en herramientas de monobloque altamente o diferenciadamente endurecidas de forma distinta en varias secciones existe frecuentemente el riesgo de una rotura en las zonas que poseen una dureza especialmente alta y, por tanto, va acompañado de una ductilidad baja. A disadvantage of the monoblock tools made in a simple manner previously explained is that they have a continuously low base hardness or are manufactured from materials that harden by percussion. They generally have excessively low wear resistance. On the contrary, in highly or differently hardened monoblock tools differently in several sections there is often the risk of a break in areas that have a particularly high hardness and, therefore, is accompanied by low ductility.

Se ha intentado eliminar las desventajas de las herramientas de monobloque mediante herramientas de materiales con propiedades mecanotecnológicas que se diferencian entre sí. Las piezas moldeadas resistentes al desgaste que absorben altos esfuerzos de percusión mecánicos están sujetas a este respecto mediante medios auxiliares mecánicos en el cuerpo base respectivo. No obstante, en el uso práctico se muestra que las uniones mecánicas entre los elementos acoplados entre sí son susceptibles a fatiga como consecuencia de los altos esfuerzos que aparecen en el funcionamiento. Attempts have been made to eliminate the disadvantages of monoblock tools using materials tools with mechanotechnological properties that differ from each other. Wear-resistant molded parts that absorb high mechanical percussion forces are subject in this respect by mechanical auxiliary means in the respective base body. However, in practical use it is shown that mechanical joints between the elements coupled to each other are susceptible to fatigue as a result of the high stresses that appear in operation.

También se conocen herramientas para esfuerzos de percusión que se han generado mediante fundición combinada. En el caso de estas herramientas, los cuerpos moldeados resistentes al desgaste se apoyan en el material del cuerpo base generalmente mediante una unión de conexión de materiales. No obstante, en estas herramientas son desventajosos los altos costes de su fabricación que resultan de un alto coste de material y un complejo control de proceso. Además, en el funcionamiento existe continuamente el riesgo de una rotura de la unión metálica entre el elemento moldeado resistente al desgaste y el cuerpo base. Las herramientas de este tipo se conocen, por ejemplo, por el documento DE-PS 592 580. Tools for percussion efforts that have been generated by combined casting are also known. In the case of these tools, wear-resistant molded bodies are supported on the base body material generally by means of a material connection joint. However, in these tools, high manufacturing costs that result from high material cost and complex process control are disadvantageous. In addition, the risk of breaking the metal joint between the wear-resistant molded element and the base body continuously exists in operation. Tools of this type are known, for example, from DE-PS 592 580.

También se conocen herramientas de material compuesto en las que un inserto diseñado de forma porosa de tipo esponja que puede estar constituido por metal o una cerámica se vierte en el material del cuerpo base. En el transcurso del vertido el material del cuerpo base penetra en la abertura y los huecos del inserto de manera que resulta un anclaje intensivo del cuerpo base con la pieza insertada. Sin embargo, en el uso de tales herramientas fabricadas de tal forma es problemático que la fragilidad de los óxidos metálicos usados como material para el material de la pieza insertada repercute desventajosamente sobre el comportamiento de uso de las herramientas en determinadas aplicaciones. Composite tools are also known in which a porous-designed insert of a sponge type that may be constituted by metal or a ceramic is poured into the base body material. In the course of the pouring, the material of the base body penetrates the opening and the holes of the insert so that it results in an intensive anchoring of the base body with the insert. However, in the use of such tools manufactured in such a way it is problematic that the fragility of the metal oxides used as material for the material of the insert has a disadvantage on the behavior of use of the tools in certain applications.

Finalmente, por el documento US 5.238.046 se conoce una herramienta de material compuesto según el preámbulo de la reivindicación 1 en la que el cuerpo base está unido al cuerpo moldeado esencialmente mediante exclusivamente unión de ajuste de forma presentando el cuerpo moldeado una constricción. Sin embargo, las constricciones de este tipo forman puntos débiles que repercuten desventajosamente sobre la durabilidad de la herramienta de material compuesto. Finally, from US 5,238,046 a composite tool according to the preamble of claim 1 is known in which the base body is attached to the molded body essentially by exclusively form-fitting joint with the molded body presenting a constriction. However, constrictions of this type form weak points that have a negative impact on the durability of the composite tool.

A partir del estado de la técnica previamente explicado el objetivo de la invención se basó en lograr una herramienta de material compuesto del tipo especificado al principio que presentara una alta resistencia al desgaste minimizando el riesgo de una rotura de la herramienta y en la que el cuerpo moldeado estuviera apoyado de forma segura en el cuerpo base durante un tiempo de funcionamiento prolongado. From the state of the art previously explained, the objective of the invention was based on achieving a composite tool of the type specified at the beginning that had a high wear resistance, minimizing the risk of a tool breakage and in which the body molded be safely supported on the base body for a prolonged operating time.

Este objetivo se ha resuelto según la invención mediante una herramienta de material compuesto para esfuerzos de percusión y/o abrasivos que está formada por un cuerpo base producido a partir de una aleación a base de hierro de alta ductilidad que endurece por percusión y al menos un cuerpo moldeado colado en el cuerpo base apoyado en el cuerpo base mediante unión de ajuste de forma excluyendo en la medida de lo posible una unión de conexión de materiales que está dispuesto en el área de la herramienta de material compuesto directamente expuesta al esfuerzo de percusión y que está prefabricado como cuerpo macizo a partir de un material metálico de alta resistencia al desgaste distinto del material de hierro del cuerpo base, poseyendo el cuerpo moldeado una forma que se estrecha a partir de una superficie base en la dirección de su superficie frontal opuesta a la superficie base y estando la superficie frontal asociada al área de la herramienta de material compuesto directamente expuesta al esfuerzo de percusión. This objective has been met according to the invention by means of a composite tool for percussion and / or abrasive stresses that is formed by a base body produced from a high ductility iron-based alloy that hardens by percussion and at least one cast body cast on the base body supported on the base body by means of shape adjustment joint excluding as far as possible a material connection joint that is disposed in the area of the composite tool directly exposed to the percussion effort and which is prefabricated as a solid body from a metal material of high wear resistance other than the iron material of the base body, the molded body having a shape that narrows from a base surface in the direction of its front surface opposite to the base surface and the front surface being associated with the area of the composite tool dire precisely exposed to the percussion effort.

Una forma tal se da, por ejemplo, cuando el cuerpo moldeado posee la forma básica de una pirámide truncada. En una conformación tal que se estrecha esencialmente cónicamente desde la base hacia la superficie frontal se asegura de forma sencilla que el cuerpo moldeado todavía está apoyado de forma segura en el cuerpo base después de un tiempo de funcionamiento prolongado. Such a form occurs, for example, when the molded body has the basic shape of a truncated pyramid. In a conformation that essentially conically narrows from the base to the front surface it is simply ensured that the molded body is still securely supported on the base body after a prolonged operating time.

La herramienta de material compuesto según la invención está constituida esencialmente por un cuerpo base que se produce a partir de un material colado de alta ductilidad. En la zona de este cuerpo base sometida a esfuerzo de percusión y/o abrasivo durante el funcionamiento está colocado un cuerpo moldeado que está prefabricado de una aleación de alta resistencia, también metálica, preferiblemente a base de hierro. La forma del cuerpo moldeado se elige a este respecto de forma que el cuerpo moldeado esté apoyado de forma segura en el material del cuerpo base que le rodea mediante unión de ajuste de forma. Al mismo tiempo, los materiales del cuerpo base y el cuerpo moldeado están coordinados entre sí de forma que no se produzca ninguna unión de conexión de forma considerable entre el cuerpo moldeado y el cuerpo base. Según la invención tampoco se propone que el cuerpo moldeado esté apoyado en el cuerpo base mediante medios auxiliares de acción mecánica adicionales. The composite tool according to the invention consists essentially of a base body that is produced from a high ductility cast material. In the area of this base body subjected to percussion and / or abrasive stress during operation, a molded body is placed which is prefabricated of a high-strength alloy, also metallic, preferably based on iron. The shape of the molded body is chosen in this regard so that the molded body is securely supported on the material of the surrounding base body by means of shape adjustment joint. At the same time, the materials of the base body and the molded body are coordinated with each other so that there is no considerable connection between the molded body and the base body. According to the invention, it is also not proposed that the molded body be supported on the base body by additional mechanical aids.

Con la invención se facilita una herramienta de material compuesto que puede fabricarse de forma especialmente sencilla que puede usarse universalmente en máquinas trituradoras, que en su zona de trabajo expuesta al desgaste primario posee una alta resistencia al desgaste debido al cuerpo moldeado allí dispuesto y al mismo tiempo presenta una sensibilidad a la rotura claramente reducida. Como los altos esfuerzos de percusión o abrasivos son absorbidos por el cuerpo moldeado constituido por material duro resistente al desgaste, el material del cuerpo base y los tratamientos térmicos aplicados en su procesamiento pueden orientarse hacia una ductilidad del cuerpo base lo más alta posible sin tener en cuenta los esfuerzos que se producen en el funcionamiento práctico. With the invention, a composite tool is provided that can be manufactured in a particularly simple way that can be used universally in crushing machines, which in its work area exposed to primary wear has a high wear resistance due to the molded body there disposed and to it time has a clearly reduced sensitivity to breakage. As the high percussion or abrasive stresses are absorbed by the molded body consisting of hard wear-resistant material, the base body material and the heat treatments applied in its processing can be oriented towards a ductility of the base body as high as possible without having in Count the efforts that occur in practical operation.

El tratamiento térmico aplicado durante la producción de herramientas de material compuesto según la invención prevé que el control térmico considere durante el proceso de fabricación los parámetros necesarios para los dos materiales que van a combinarse. A este respecto, el objetivo es producir en el cuerpo base una ductilidad lo más alta posible y en el cuerpo moldeado una dureza lo más alta posible. Esto se consigue mediante un tratamiento en el intervalo de alta temperatura de 950 -1100 ºC. Luego se realiza un endurecimiento de líquido fraccionado en el intervalo de 350 -600 ºC, al que le sigue a su vez un enfriamiento en aire y una relajación posterior a temperaturas de 300 -400 ºC. The heat treatment applied during the production of composite tools according to the invention provides that the thermal control considers during the manufacturing process the necessary parameters for the two materials to be combined. In this regard, the objective is to produce as high a ductility as possible in the base body and as high a hardness as possible in the molded body. This is achieved by a treatment in the high temperature range of 950-1100 ° C. Then a hardened fractional liquid is performed in the range of 350-600 ° C, which is in turn followed by air cooling and subsequent relaxation at temperatures of 300-400 ° C.

Otra ventaja esencial de la invención consiste en que el cuerpo moldeado puede prefabricarse de un modo rentable discrecional. Así, en el caso del cuerpo moldeado colado en la herramienta de material compuesto según la invención puede tratarse, por ejemplo, de una pieza de forja, una pieza estampada, una pieza cortada, una pieza calcinada, una pieza sinterizada o una pieza colada. A este respecto, la pieza estampada, la pieza calcinada o cortada puede fabricarse a partir de un material plano. Another essential advantage of the invention is that the molded body can be prefabricated in a cost-effective discretionary manner. Thus, in the case of the cast molded body in the composite tool according to the invention, it can be, for example, a forge piece, a stamped piece, a cut piece, a calcined piece, a sintered piece or a cast piece. In this respect, the stamped piece, the calcined or cut piece can be manufactured from a flat material.

Según la invención, mediante la selección de los materiales usados para el cuerpo base y el cuerpo moldeado se garantiza que las propiedades mecanotecnológicas específicas de ambos materiales, concretamente por una parte la alta resistencia al desgaste para el cuerpo moldeado y por otra parte la alta ductilidad para el cuerpo base, se conserven tanto durante el propio proceso de fabricación como también en el uso práctico. Como material adecuado para la fabricación del cuerpo base que cumple estos requisitos se muestra una aleación de hierro que contiene (en % en peso) 8,0 -22,0 % de Mn, 0,2 -2,8 % de Cr, 0,5 -1,5 % de C y el resto Fe e impurezas inevitables. Por el contrario, una aleación de hierro que hace posible una alta dureza del cuerpo moldeado contiene (en % en peso) 6,0 -16,0 % de Cr, 0,3 -1,5 % de Mo, 0,3 -1,4 % de W, 0,6 -2,2 % de C y como resto Fe e impurezas inevitables. Ayudado por un tratamiento térmico ajustado a las composiciones de material respectivas, con estas aleaciones pueden producirse herramientas de material compuesto robustas especialmente duraderas que también resisten a los esfuerzos más duros durante el tiempo de uso respectivamente requerido. A este respecto, dentro de la aleación fijada según la invención, los materiales de cuerpo base y cuerpo moldeado pueden coordinarse entre sí de forma que el cuerpo moldeado esté tensado permanentemente en la herramienta de material compuesto durante y como consecuencia de la carga de uso. According to the invention, by selecting the materials used for the base body and the molded body it is ensured that the specific mechanotechnological properties of both materials, specifically on the one hand the high wear resistance for the molded body and on the other hand the high ductility for the base body, they are preserved both during the manufacturing process itself and also in practical use. As suitable material for the manufacture of the base body that meets these requirements, an iron alloy containing (in% by weight) 8.0-22.0% of Mn, 0.2-2.8% of Cr, 0 is shown , 5 -1.5% of C and the rest Fe and inevitable impurities. On the contrary, an iron alloy that makes a high hardness of the molded body possible contains (in% by weight) 6.0 -16.0% of Cr, 0.3 -1.5% of Mo, 0.3 - 1.4% of W, 0.6-2.2% of C and as the rest Fe and unavoidable impurities. Aided by a heat treatment adjusted to the respective material compositions, with these alloys robust durable composite tools can be produced which also resist the toughest stresses during the required use time respectively. In this regard, within the alloy fixed according to the invention, the base body and molded body materials can be coordinated with each other so that the molded body is permanently tensioned in the composite tool during and as a consequence of the use load.

Otra configuración especialmente favorable de la invención en cuanto a la elevación de la resistencia al desgaste y la minimización del riesgo de una rotura de la herramienta se caracteriza porque en la zona en la que el material de hierro del material base rodea lateralmente el cuerpo moldeado la relación del espesor medio del material base medido en un primer eje con respecto al espesor medio del cuerpo moldeado colado medido en el mismo eje asciende a 0,2 a 1,0. Considerando este intervalo de relaciones de espesores se garantiza una alta seguridad contra la rotura, también con esfuerzos fuertemente variables en el área de la zona de sujeción y apoyo de la herramienta de material compuesto. Another particularly favorable configuration of the invention in terms of raising the wear resistance and minimizing the risk of a tool breakage is characterized in that in the area where the iron material of the base material laterally surrounds the molded body the The ratio of the average thickness of the base material measured on a first axis with respect to the average thickness of the cast molded body measured on the same axis amounts to 0.2 to 1.0. Considering this range of thickness ratios, a high safety against breakage is guaranteed, also with strongly variable efforts in the area of the area of support and support of the composite tool.

La fabricación de una herramienta de material compuesto según la invención se realiza siendo conscientes de que no se produce ningún enlace metálico esencial entre el cuerpo moldeado y el cuerpo base que le rodea al menos parcialmente. Para garantizar la unión permanente entre el cuerpo base y el cuerpo moldeado el cuerpo moldeado se configura más bien de forma que el cuerpo moldeado esté incorporado en el material del cuerpo base mediante unión de ajuste de forma. The manufacture of a composite tool according to the invention is carried out being aware that there is no essential metallic bond between the molded body and the base body that surrounds it at least partially. To ensure permanent bonding between the base body and the molded body, the molded body is rather configured so that the molded body is incorporated into the material of the base body by means of form-fitting joint.

El apoyo de unión de ajuste de forma del cuerpo moldeado también puede conseguirse moldeando indentaciones en las superficies laterales del cuerpo moldeado. Alternativamente o complementariamente, para el mismo fin pueden moldearse elevaciones en las superficies laterales del cuerpo moldeado. The shape adjustment joint support of the molded body can also be achieved by molding indentations on the lateral surfaces of the molded body. Alternatively or in addition, elevations can be molded on the side surfaces of the molded body for the same purpose.

A continuación se explica más detalladamente la invención mediante un dibujo que representa los ejemplos de realización. Las Fig. 1 a 4 muestran respectivamente una herramienta de material compuesto en representación en perspectiva. The invention will be explained in more detail below by means of a drawing that represents the examples of embodiment. Figs. 1 to 4 show respectively a composite tool in perspective representation.

Las herramientas 1, 11, 21, 31 de material compuesto representadas en las figuras presentan respectivamente un cuerpo 2 base configurado con forma de paralelepípedo que está colado a partir de un material de hierro de alta ductilidad. A este respecto, el cuerpo 2 base se divide a partir de un lado 2a frontal estrecho en una sección 2b de trabajo que se extiende aproximadamente más de un tercio de la longitud total L del cuerpo 2 base expuesta en el uso práctico al contacto directo con el material que va a triturarse, una sección 2c de sujeción que le sigue a la sección 2b de trabajo en la que el dispositivo de apriete no representado acciona una máquina trituradora tampoco mostrada en la herramienta 1, 11, 21, 31 de material compuesto montada y una sección 2d de apoyo que le sigue a la sección 2c de sujeción en la que se apoya la herramienta 1 de material compuesto en posición montada en la máquina trituradora. The composite tools 1, 11, 21, 31 represented in the figures respectively have a base body 2 configured in the shape of a parallelepiped that is cast from a high ductility iron material. In this regard, the base body 2 is divided from a narrow front side 2a into a working section 2b that extends approximately more than one third of the total length L of the base body 2 exposed in practical use to direct contact with the material to be crushed, a clamping section 2c that follows the working section 2b in which the clamping device not shown drives a crushing machine neither shown in the assembled composite tool 1, 11, 21, 31 and a support section 2d that follows the clamping section 2c on which the composite tool 1 is supported in a position mounted on the crushing machine.

En la herramienta 1 de material compuesto representada en la Fig. 1, en la sección de trabajo del cuerpo 2 base está colado un cuerpo 3 moldeado fabricado de forma maciza a partir de un material de hierro duro de alta resistencia. El cuerpo 3 moldeado presenta una base 3a hexagonal con dos lados largos opuestos que en sus extremos están unidos respectivamente entre sí por dos lados cortos que se encuentran entre sí con un ángulo abierto obtuso en la dirección de la superficie interna. A partir de la base 3a así moldeada, el cuerpo 3 moldeado se estrecha en la dirección del lado 2a frontal del cuerpo 2 base. In the composite tool 1 shown in Fig. 1, a molded body 3 made of solid form from a high strength hard iron material is cast in the working section of the base body 2. The molded body 3 has a hexagonal base 3a with two opposite long sides that at their ends are respectively joined together by two short sides that meet each other with an obtuse open angle in the direction of the inner surface. From the base 3a thus molded, the molded body 3 narrows in the direction of the front side 2a of the base body 2.

De esta manera se forma una forma del cuerpo 3 moldeado que se estrecha cónicamente a partir de la base 3a en la dirección de la superficie 3b frontal del cuerpo 3 moldeado asociada al lado 2a frontal del cuerpo 2 base. El cuerpo 3 moldeado moldeado de esta forma está completamente rodeado lateralmente y en el área de su base 3a por el material del cuerpo 2 base en el estado nuevo de la herramienta 1 de material compuesto. El espesor dG1 medio de la pared 2f del cuerpo 2 base que rodea lateralmente el cuerpo 3 moldeado en la dirección del grosor medido en un eje de medición X que transcurre paralelo al lado 2a frontal en la dirección de las superficies laterales más anchas del cuerpo 2 base y orientado perpendicular a éstas se elige a este respecto de forma que la relación del espesor dG1 medio con respecto al grosor dF1 medio del cuerpo 3 moldeado medido en el mismo eje de medición X ascienda a aproximadamente 0,3. Correspondientemente, el espesor dG2 de la pared 2e del cuerpo 2 base que rodea lateralmente el cuerpo 3 moldeado en la dirección del ancho medido en un eje de medición Y orientado perpendicularmente al eje de medición X se elige de forma que la relación del espesor dG2 medio con respecto al espesor dF2 medio del cuerpo 3 moldeado medido en el mismo eje de medición Y ascienda a aproximadamente 0,2. In this way, a molded body shape 3 is formed which conically narrows from the base 3a in the direction of the front surface 3b of the molded body 3 associated with the front side 2a of the base body 2. The molded body 3 molded in this way is completely surrounded laterally and in the area of its base 3a by the material of the base body 2 in the new state of the composite tool 1. The average thickness dG1 of the wall 2f of the base body 2 laterally surrounding the body 3 molded in the direction of the thickness measured on a measuring axis X which runs parallel to the front side 2a in the direction of the wider lateral surfaces of the body 2 base and oriented perpendicular to these are chosen in this regard so that the ratio of the average thickness dG1 with respect to the average thickness dF1 of the molded body 3 measured on the same measuring axis X amounts to approximately 0.3. Correspondingly, the thickness dG2 of the wall 2e of the base body 2 laterally surrounding the body 3 molded in the direction of the width measured on a measuring axis Y oriented perpendicularly to the measuring axis X is chosen so that the ratio of the average thickness dG2 with respect to the average thickness dF2 of the molded body 3 measured on the same measuring axis Y amounts to approximately 0.2.

Mediante este dimensionamiento de las paredes 2e, 2f del cuerpo 2 base que rodean lateralmente el cuerpo 3 moldeado en combinación con la forma del cuerpo 3 moldeado que se estrecha cónicamente en la dirección de su superficie 3b frontal se garantiza que el cuerpo 3 moldeado también se apoye de forma segura en la herramienta 1 de material compuesto bajo altos esfuerzos de percusión que se producen en la práctica. A este respecto, la coordinación de los materiales del cuerpo 3 moldeado y el cuerpo 2 base no sólo ayuda en el apoyo fijo del cuerpo 3 moldeado en el cuerpo 2 base, sino que sobre todo garantiza que se reduzca a un mínimo el riesgo de una rotura de la herramienta 1 de material compuesto en el área de la sección 2c de sujeción o de la sección 2d de apoyo. By means of this dimensioning of the walls 2e, 2f of the base body 2 laterally surrounding the molded body 3 in combination with the shape of the molded body 3 that conically narrows in the direction of its front surface 3b it is guaranteed that the molded body 3 is also Safely rest on composite tool 1 under high percussive stresses that occur in practice. In this respect, the coordination of the materials of the molded body 3 and the base body 2 not only helps in the fixed support of the body 3 molded in the base body 2, but above all guarantees that the risk of a breakage of composite tool 1 in the area of the clamping section 2c or the supporting section 2d.

En la sección 2b de trabajo del cuerpo 2 base de la herramienta 11 de material compuesto representada en la Fig. 2 también está colado un cuerpo 13 moldeado fabricado de forma maciza a partir de un material de hierro de alta dureza. Al contrario que en la herramienta 1 de material compuesto, el material del cuerpo 2 base rodea completamente el cuerpo 3 moldeado en el estado nuevo de la herramienta 11 de material compuesto. In the working section 2b of the base body 2 of the composite tool 11 shown in Fig. 2, a molded body 13 solidly fabricated from a high hardness iron material is also cast. Unlike the composite tool 1, the base body material 2 completely surrounds the molded body 3 in the new state of the composite tool 11.

A su vez, correspondientemente al cuerpo 3 moldeado representado en la Fig. 1, el cuerpo 13 moldeado de la herramienta 11 de material compuesto presenta una forma que se estrecha a partir de su base 13a en la dirección de su superficie 13b frontal asociada al lado 2a frontal del cuerpo 2 base. La base 13a y correspondientemente la superficie 13b frontal del cuerpo 13 moldeado también están configuradas hexagonalmente, estando las superficies 13a, 13b limitadas en este caso por dos lados cortos opuestos paralelos entre sí que están unidos entre sí por respectivamente dos lados más largos que se encuentran entre sí con un ángulo abierto con respecto a la superficie 13a,13b respectiva. In turn, correspondingly to the molded body 3 shown in Fig. 1, the molded body 13 of the composite tool 11 has a shape that narrows from its base 13a in the direction of its front surface 13b associated with the side 2nd body front 2 base. The base 13a and correspondingly the front surface 13b of the molded body 13 are also hexagonally configured, the surfaces 13a, 13b being limited in this case by two short opposite sides parallel to each other that are joined together by respectively two longer sides that meet each other with an open angle with respect to the respective surface 13a, 13b.

En la herramienta 11 de material compuesto también se garantiza mediante el diseño del cuerpo 13 moldeado macizo que se estrecha esencialmente de forma cónica a partir de la base 13a y la incorporación del cuerpo 13 moldeado en el material del cuerpo 12 base que el cuerpo 13 moldeado todavía se apoya de forma segura en el cuerpo 2 base incluso después de un tiempo de funcionamiento prolongado y también puede absorber de forma segura el esfuerzo de percusión que afecta directamente a la herramienta 11 de material compuesto. In the composite tool 11, it is also guaranteed by the design of the solid molded body 13 that essentially conically narrows from the base 13a and the incorporation of the molded body 13 into the base body material 12 than the molded body 13 it still rests securely on the base body 2 even after a prolonged operating time and can also safely absorb the percussion effort that directly affects the composite tool 11.

En la herramienta 21 de material compuesto mostrada en la Fig. 3, en la sección 2b de trabajo del cuerpo 2 base está colado a su vez un cuerpo 23 moldeado diseñado de forma maciza producido a partir de un material metálico duro. Al igual que en la herramienta 11 de material compuesto, el material del cuerpo 2 base rodea completamente el cuerpo 23 moldeado en el estado nuevo. In the composite tool 21 shown in Fig. 3, a solidly designed molded body 23 produced from a hard metallic material is cast in the working section 2b of the base body 2. As in the composite tool 11, the base body material 2 completely surrounds the molded body 23 in the new state.

El cuerpo 23 moldeado posee una forma básica con forma de pirámide truncada que presenta cuatro superficies 23c, 23d, 23e, 23f laterales cuya base 23a es mayor que su superficie 23b frontal asociada al lado 2a frontal del cuerpo 2 base. En dos de las superficies 23c, 23d laterales del cuerpo 23 moldeado opuestas entre sí están moldeadas indentaciones 23g de tipo canal dispuestas a distancias regulares que se extienden por la longitud del cuerpo 23 moldeado, mientras que en las otras dos superficies 23e, 23f laterales opuestas entre sí están moldeadas elevaciones 23h de tipo nudo en disposición irregular. Las indentaciones 23g y las elevaciones 23h ayudan en combinación con la forma del cuerpo 23 moldeado que se estrecha cónicamente a partir de la base 23a en la dirección de la superficie 23b frontal a su apoyo seguro de unión de ajuste de forma en el material del cuerpo 2 base. La composición del material de hierro del cuerpo 2 base se ajusta a este respecto a la composición del material de hierro a partir del cual está fabricado el cuerpo 23 moldeado de forma que el cuerpo 23 moldeado después del acabado de la herramienta 21 de material compuesto se apoya adicionalmente en el cuerpo 2 base bajo tensión mediante ajuste de fuerza a causa del diferente comportamiento de dilatación térmica de ambos materiales. The molded body 23 has a basic shape in the shape of a truncated pyramid having four lateral surfaces 23c, 23d, 23e, 23f whose base 23a is larger than its front surface 23b associated with the front side 2a of the base body 2. On two of the side surfaces 23c, 23d of the molded body 23 opposite each other are shaped indentations 23g of the channel type arranged at regular distances extending along the length of the molded body 23, while on the other two opposite surfaces 23e, 23f They are molded 23h elevations of type knot in irregular arrangement. The indentations 23g and the elevations 23h help in combination with the shape of the molded body 23 that conically narrows from the base 23a in the direction of the front surface 23b to its secure form-fitting joint support in the body material 2 base The composition of the iron material of the base body 2 is adjusted in this respect to the composition of the iron material from which the molded body 23 is manufactured such that the molded body 23 after finishing the composite tool 21 is additionally supports the base 2 body under tension by force adjustment due to the different thermal expansion behavior of both materials.

En la herramienta 31 de material compuesto representada en la Fig. 4 se cuelan finalmente tres cuerpos 33', 33" y 33"' moldeados fabricados respectivamente a partir de un material de hierro duro resistente al desgaste como cuerpos macizos. Los cuerpos 33', 33", 33"' moldeados están diseñados respectivamente con forma de pirámide truncada y se estrechan cónicamente a partir de su base 33a rectangular en la dirección de la superficie 33b frontal asociada al lado 2a frontal del cuerpo 2 base de la herramienta 31 de material compuesto y orientada en el estado nuevo al nivel de ésta. La longitud del cuerpo 33" moldeado dispuesto entre los dos cuerpos 33', 33"' moldeados externos es aproximadamente la mitad de la longitud de los otros dos cuerpos 33' y 33"' moldeados. Los cuerpos 33', 33" y 33"' moldeados están dispuestos a este respecto a una distancia tal que tanto la relación del espesor dG1 medio del material del cuerpo 2 base que rodea los cuerpos 33', 33" y 33"' moldeados respectivamente en la dirección del grosor medido en la dirección del eje de medición X con respecto al espesor dF1 medio de los cuerpos 33', 33", 33"' moldeados medido en el mismo eje de medición X como también la relación del espesor dG2 medio del material del cuerpo 2 base que rodea los cuerpos 33', 33" y 33"' moldeados respectivamente en la dirección del ancho medido en la dirección del eje de medición Y con respecto al espesor dF2 medio de los cuerpos 33', 33", 33"' moldeados medido en el mismo eje de medición Y se encuentran en el intervalo de 0,2 a 1,0. Como ya se ha explicado en relación con la herramienta 1 de material compuesto representada en la Fig. 1, mediante esta coordinación de los espesores de pared dG1 o dG2 referidos al espesor dF1, dF2 del cuerpo 33', 33", 33"' moldeado se garantiza que, incluso bajo los fuertes esfuerzos de los cuerpos 33', 33", 33"' moldeados que aparecen en el uso práctico, éstos se apoyan de una forma suficientemente elástica para un apoyo duraderamente seguro en el material de hierro dúctil del cuerpo 2 base en la herramienta 31 de material compuesto. In the composite tool 31 shown in Fig. 4, three molded bodies 33 ', 33 "and 33"' are cast, manufactured respectively from a wear-resistant hard iron material such as solid bodies. The molded bodies 33 ', 33 ", 33"' are designed respectively in the form of a truncated pyramid and conically narrowed from their rectangular base 33a in the direction of the front surface 33b associated with the front side 2a of the body 2 base of the tool 31 of composite material and oriented in the new state at its level. The length of the molded body 33 "disposed between the two external bodies 33 ', 33"' molded is approximately half the length of the other two molded bodies 33 'and 33 "'. The bodies 33 ', 33" and 33 " 'molded in this respect are arranged at a distance such that both the ratio of the average thickness dG1 of the base body material 2 surrounding the bodies 33', 33 "and 33" 'molded respectively in the direction of the thickness measured in the direction of the measuring axis X with respect to the average thickness dF1 of the molded bodies 33 ', 33 ", 33"' measured on the same measuring axis X as well as the ratio of the average thickness dG2 of the base body material 2 surrounding the bodies 33 ', 33 "and 33"' molded respectively in the direction of the width measured in the direction of the measuring axis Y with respect to the average thickness dF2 of the bodies 33 ', 33 ", 33"' molded measured on the same measurement axis And they are in the range of 0.2 to 1.0, as explained above. In relation to the composite tool 1 shown in Fig. 1, by this coordination of the wall thicknesses dG1 or dG2 referred to the thickness dF1, dF2 of the molded body 33 ', 33 ", 33"' molded, it is ensured that, even under the strong efforts of the molded bodies 33 ', 33 ", 33"' that appear in practical use, they are supported in a sufficiently elastic manner for a durably safe support on the ductile iron material of the body 2 base on the Composite tool 31.

Una ventaja importante de la herramienta 31 de material compuesto representada en la Fig. 4 consiste en que con la incorporación de varios cuerpos 33', 33", 33"' moldeados más duros en el cuerpo 2 base de alta ductilidad se minimiza esencialmente el riesgo de rotura en el uso práctico debido al material base dúctil presente entre los cuerpos 33', 33", 33"' moldeados individuales. La diferente longitud de los cuerpos 33', 33", 33"' moldeados considera a este respecto la limitación de la elevada resistencia al desgaste deseada a zonas de la carga de desgaste principal. An important advantage of the composite tool 31 shown in Fig. 4 is that with the incorporation of several bodies 33 ', 33 ", 33"' harder molded into the body 2 base of high ductility essentially minimizes the risk of rupture in practical use due to the ductile base material present between the bodies 33 ', 33 ", 33"' molded individually. The different length of the molded bodies 33 ', 33 ", 33"' considers in this respect the limitation of the high wear resistance desired to areas of the main wear load.

NÚMEROS DE REFERENCIA REFERENCE NUMBERS

1, 11, 21, 31 1, 11, 21, 31: herramientas de material compuesto composite tools

2 2: cuerpo base base body

2a 2nd: lado frontal estrecho del cuerpo 2 base narrow front side of body 2 base

L longitud total del cuerpo 2 base 2b sección de trabajo del cuerpo 2 base 2c sección de sujeción del cuerpo 2 base 2d sección de apoyo del cuerpo 2 base L total body length 2 base 2b body work section 2 base 2c body support section 2 base 2d body support section 2 base

5 3, 13, 23, 33', 33", 33"' cuerpos moldeados 3a, 13a, 33a base del cuerpo 3, 13, 23, 33', 33", 33"' moldeado respectivo 3b, 13b, 33b superficie frontal del cuerpo 3, 13 moldeado respectivo dG1, dG2, dF1, dF2 espesor medio de la pared 2e que rodea lateralmente el cuerpo 3 moldeado 2e pared 2e del cuerpo 2 base 5 3, 13, 23, 33 ', 33 ", 33"' molded bodies 3a, 13a, 33a body base 3, 13, 23, 33 ', 33 ", 33"' respective molded 3b, 13b, 33b front surface of the body 3, 13 molded respectively dG1, dG2, dF1, dF2 average thickness of the wall 2e laterally surrounding the body 3 molded 2e wall 2e of the body 2 base

10 23c, 23d, 23e, 23f superficies laterales del cuerpo 23 moldeado 23g indentaciones de tipo canal 23h elevaciones X, Y ejes de medición 10 23c, 23d, 23e, 23f body side surfaces 23 molded 23g channel type indentations 23h X elevations, Y measuring axes

5 5

10 10

15 fifteen

20 twenty

25 25

Claims

1.-Composite tool for percussion and / or abrasive stresses with a base body (2) produced from an iron-based alloy that hardens percussion and high ductility and at least one molded body (3, 13 , 23, 33 ', 33 ", 33"') cast on the base body (2) and supported on the base body (2) by means of form adjustment joint excluding as far as possible a union of materials, which is disposed in the area of the composite tool (1, 11, 21, 31) directly exposed to the percussion effort and which is prefabricated as a solid body from a metal material of high wear resistance other than the iron material of the body base (2), characterized in that the molded body (3, 13, 23, 33 ', 33 ", 33"') has a shape that narrows from a base surface (3a, 13a, 33a) in the direction of its front surface (3b, 13b, 33b) opposite the base surface (3a, 13a, 33a) and because the front surface l (3b, 13b, 33b) is associated with the area (2a) of the composite tool (1, 11, 21, 31) directly exposed to the percussion effort.

2.-Composite tool according to claim 1, characterized in that the iron alloy of the

cuerpo base (2) contiene (en % en peso) base body (2) contains (in% by weight)

Mn: Mn:: 8,0 -22,0 %, 8.0 -22.0%,

Cr: Cr:: 0,2 -2,8 %, 0.2 -2.8%,

C: C:: 0,5 -1,5 % 0.5 -1.5%

y como resto Fe e impurezas inevitables. and as rest Faith and inevitable impurities.

3.-Composite tool according to one of the preceding claims, characterized in that the molded body metal material (3, 13, 23, 33 ', 33 ", 33"') contains (in% by weight)

Cr: 6.0 -16.0%

Mo: 0.3-1.5%

W: 0.3-1.4%

C: 0.6-2.2%

and as rest Faith and inevitable impurities.

4.-Composite tool according to one of the preceding claims, characterized in that in the area in which the iron material of the base body (2) laterally surrounds the molded bodies (3, 13, 23, 33 ', 33 ", 33 "'), the ratio of the average thickness (dG1, dG2) of the base material measured on a measuring axis (X, Y) to the average thickness (dF1, dF2) of the cast molded body (3, 13, 23, 33 ', 33 ", 33"') measured respectively on the same measuring axis (X, Y) amounts to 0.2 to 1.0.

5.-Composite tool according to one of the preceding claims, characterized in that the molded body (3, 13, 23, 33 ', 33 ", 33"') has the shape of a truncated pyramid.

6. Composite tool according to one of the preceding claims, characterized in that indentations are formed on the lateral surfaces (23c, 23d, 23e, 23f) of the molded body (23).

7. Composite tool according to one of the preceding claims, characterized in that elevations (23h) are formed on the lateral surfaces (23e, 23f) of the molded body (23).