HU221837B1

HU221837B1 - Szerszám és eljárás az előállításához

Info

Publication number: HU221837B1
Application number: HU9802993A
Authority: HU
Inventors: Rainer Batliner; Manfred Buchacher; Vilmos Halasi; Udo Hauptmann; Erwin Waldmann
Original assignee: Hilti Aktiengesellschaft
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2003-01-28
Also published as: HU9802993D0; EP0925881B1; DE19757271A1; CN1124918C; HUP9802993A2; HUP9802993A3; CN1220935A; DE59802425D1; JPH11245222A; EP0925881A1

Abstract

A találmány tárgya szerszám (1), különösen vésőszerszám, amely keményalapok, különösen kőzetek, beton, vagy ha- sonlók megmunkálásáraszolgál. A szerszámnak (1) egy első végén megmunkálási zónája (B), amegmunkálási zónához (B) csatlakozó szárzónája (S), a szárzónához (S)csatlakozó bedugási zónája (E), és a bedugási zónához csatlakozófelütközési zónája (A) van. A megmunkálási zóna (B) és a felütközésizóna (A) keményre át vannak edzve, és a szárzóna (S) és a bedugásizóna (E) magtartománya, illetve kéregtartománya különböző keménységű.A találmány szerint a szárzóna (S) magtartománya és/vagy a bedugásizóna (E) magtartománya lágyabb, mint a megfelelő kéregtartományok. Aszerszám edzését indukciós eljárással, különböző előtolásisebességgel, állandó váltakozó áramú frekvencia mellett hajtják végre.A találmány szerinti eljárásnál egy első lépésben a szerszám egy elsőzónáját egy első előtolási sebességgel edzik. A találmány értelmébenegy további lépésben a szerszám egy második zónáját az első előtolásisebességtől különböző második előtolási sebességgel edzik. ŕ

Description

A leírás terjedelme 6 oldal (ezen belül 2 lap ábra)

HU 221 837 Β1

A találmány szerszámra vonatkozik, különösen olyan vésőszerszámra, amely kemény alapok, különösen kőzetek, beton, vagy hasonlók megmunkálására szolgál.

A találmány szerinti szerszámnak egy első végén megmunkálási zónája és a megmunkálási zónához csatlakozó szárzónája, valamint a szárzónához (S) csatlakozó bedugási zónája és a bedugási zónához csatlakozó felütközési zónája van. A megmunkálási zóna és a felütközési zóna keményre át vannak edzve. A szárzóna és a bedugási zóna magtartománya, illetve kéregtartománya különböző keménységű.

A találmány tárgya még eljárás találmány szerinti szerszám előállításához. Az eljárás során a szerszám edzését indukciós edzéssel, állandó váltakozó áramú frekvencia mellett hajtjuk végre, ahol egy első lépésben a szerszám egy első zónáját egy első előtolási sebességgel eddzük.

Kemény alapok, különösen kőzetek, beton, vagy hasonlók megmunkálásánál olyan szerszámokat, különösen vésőszerszámokat használnak, amelyek egy fúró-, vagy vésőkészülék szerszámbefogójába helyezhetők. A megmunkálási folyamat alatt a szerszám szárzónájában mindenekelőtt hajlítónyomatékok és húzóerők uralkodnak, amelyek magas terhelési változásszámmal összefüggésben nagy törési szilárdságot követelnek meg. Ezenfelül ez a zóna a felületi sérülésekkel szemben nagy kopásállóságot igényel. A szerszám bedugási zónájánál a magas törési szilárdság mellett azon felületeknek is fokozottan kopásállónak kell lenniük, amelyek a fúró- vagy vésőkészülék szerszámbefogójával súrlódó érintkezésben állnak.

A WO 97/15421 számú nemzetközi közzétételi iratból olyan vésőszerszám ismerhető meg, amely egy fúró- vagy vésőkészülékbe behelyezhető. Ez az ismert szerszám megmunkálási zónából, szárzónából, bedugási zónából és felütközési zónából tevődik össze. A szárzóna és a bedugási zóna igen kemény magtartománnyal rendelkeznek, amelyet egy lágyabb kéregtartomány vesz körül. Ez a kemény magtartomány a szerszámnak nagyon rideg tulajdonságokat kölcsönöz, úgy, hogy egy keményebb alaptalaj vagy kőzet megmunkálásánál hajlítónyomaték és húzóerő formájában fellépő terhelések a szárzónában, vagy bedugási zónában a szerszám gyors töréséhez vezethet. A kéregtartomány kisebb keménysége következtében az ismert szerszám hajlamos a felületi sérülésekre.

Ezt az ismert szerszámot a WO 97/15421 számú nemzetközi közzétételi iratból megismerhető módon olyan eljárással állítják elő, amely során a szerszámot hőkezeléssel teljes hossza mentén kb. 50-53 HRc keménységre edzik, majd ezt követően a szerszám külső részeit egy további hőkezeléssel alacsonyabb, kb. 40-43 HRc felületi keménységre edzik.

Egy további, kemény belső maggal és lágyabb külső kéreggel ellátott szerszámot ismertet az AT 377 207 B1 számú irat. Ennek a szerszámnak az eltérő összetételű belső magját és a külső kérgét nyújtókovácsolással vagy meleghengerléssel, fémes kötéssel egyesítik. A külső kérget adott esetben indukciós edzésnek vetik alá.

A találmány elé kitűzött feladat, hogy egy gazdaságosan előállítható szerszámot, különösen vésőszerszámot alkosson, amely teljes egészében, különösen a szárzónában és a bedugási zónában is nagy törési szilárdsággal és nagy kopásállósággal rendelkezzék.

Ennek a feladatnak a megoldását a találmány értelmében olyan, a bevezetőben leírt típusú szerszám biztosítja, amelynél a szárzóna magtartománya és/vagy a bedugási zóna magtartománya lágyabb, mint a megfelelő kéregtartományok.

A találmány szerinti szerszámmal el kell érni a megkövetelt magas törési szilárdságot a szárzónában és a bedugási zónában, mivel a szerszám bedugási zónájában mindenekelőtt nagy felületi terhelések, valamint húzóerők és a száizónában kiegészítésképpen nagy hajlítónyomatékok lépnek fel. Ezenkívül biztosított a szükséges kopásállóság a szárzónában és a bedugási zónában.

Egy a követelményeket alkalmasan kielégítő törési szilárdság és kopásállóság a szárzónában és a bedugási zónában előnyösen azáltal érhető el, hogy a szárzóna magtartományának a keménysége és/vagy a bedugási zóna magtartományának a keménysége legfeljebb 35 HRc és a szárzóna kéregtartományának a keménysége és/vagy a bedugási zóna kéregtartományának a keménysége legalább 50 HRc értékű.

Optimális viszony a törési szilárdság és a zárási szilárdság között célszerűen azáltal érhető el, hogy a szárzóna kéregtartományának mélysége és/vagy a bedugási zóna kéregtartományának a mélysége a szártartományátmérő 0,10-0,15-szörösének felel meg.

Mivel a megmunkálási zóna és a felütközési zóna igen magas mechanikai terhelésnek van kitéve, előnyösen a megmunkálási zóna keménysége és/vagy a felütközési zóna keménysége legalább 50 HRc keménységet ér el.

Az egyes specifikus alkalmazásoknál felmerülő igények miatt célszerűnek bizonyult, ha a megmunkálási zóna anyaga a felütközési zóna, a bedugási zóna, valamint a szárzóna anyagától különböző anyagból van kialakítva, és megmunkálási zóna a szárzónával dörzshegesztéssel van összeerősítve.

A megmunkálási zóna például egy legalább 0,45% széntartalommal rendelkező levegőn edzhető acélból van kiképezve. A felütközési zóna, a bedugási zóna és a szárzóna például nemesített acélból készül, amelynek széntartalma legalább 0,40%.

A szerszám hossza mentén meghatározott különböző keménységek kialakításához, amire a szerszám egyes részeit érő különböző terhelések miatt van szükség, különböző eljárások alkalmazhatók.

A találmány értelmében a szerszámot olyan eljárással állítjuk elő, amely során a szerszám edzését indukciós edzéssel, állandó váltakozó áramú frekvencia mellett hajtjuk végre, ahol egy első lépésben a szerszám egy első zónáját egy első előtolási sebességgel eddzük. A különböző keménységeket úgy érjük el, hogy egy további lépésben a szerszám egy második zónáját az első előtolási sebességtől különböző második előtolási sebességgel eddzük.

HU 221 837 Β1

A szerszám edzése történhet például indukciós edzés útján, különböző előtolási sebességgel, állandó váltakozó áramú frekvencia, például 10 kHz mellett. Az előtolási sebesség a szárzóna és bedugási zóna kéregtartományának edzésénél eléri például a 15-30 mm/sec sebességet. A megmunkálási zónában és a felütközési zónában az előtolási sebesség igen erősen korlátozott, vagy a szerszám egy meghatározott ideig megáll, ezzel ezekben a zónákban átedzés következik be.

A szerszám indukciós edzésnél például hirtelen lehűtésre kerül egy hűtőközeg segítségével, amely egy polimer hűtőközegből és vízből van összeállítva. A polimer hűtőközeg segítségével redukálható a víz hűtési sebessége. A hűtőközeg felvitele a szerszámra történhet például egy zuhany segítségével, amely egy indukciós tekerccsel párhuzamosan van elrendezve. Ezen a módon a szerszám közvetlenül az indukciós tekercs elhagyása után lehűl.

A találmányt az ábrák alapján, amelyek egy kiviteli példát mutatnak, részletesen kifejtjük. A rajzok az alábbiakat ábrázolják:

1. ábra a hegyes véső formájában kialakított, találmány szerinti vésőszerszám, részben metszetben, és a

2. ábra egy további, a találmány szerinti vésőszerszám, széles lapos véső formájában kialakítva, szintén részmetszetben.

Az 1. és 2. ábrán szemléltetett 1,10 szerszám egy B megmunkálási zónából, egy a B megmunkálási zónához csatlakozó S szárzónából, egy az S szárzónához csatlakozó E bedugási zónából, és egy a bedugási zónához csatlakozó A felütközési zónából tevődik össze. A B megmunkálási zóna, valamint az A felütközési zóna át van edzve, míg az S szárzónánál, valamint az E bedugási zónánál csak a kéregtartományok vannak megedzve. Az S szárzóna és az E bedugási zóna keménysége legfeljebb 35 HRc lehet. Az S szárzóna és E bedugási zóna kéregtartományának a keménysége 57±3 HRc, a B megmunkálási zóna keménysége, valamint az A felütközési zóna keménysége 57 ±3 HRc lehet. Az S szárzóna és E bedugási zóna edzett kéregtartományának D2 mélysége megfelel az S szárzóna Dl átmérőjének 0,10-0,15-szörösének. A Dl átmérő megfelel a sokszög keresztmetszet csúcsméreteinek. A sokszög formájú keresztmetszet az 1. és 2. ábrán ábrázolt szerszám S szárzónájában és E bedugási zónájában hatszögletű.

Az 1. ábrán 1 hegyes véső formájában bemutatott szerszám B megmunkálási zónájában a megmunkálási irányban egy csúccsá vékonyodik el. Az S szárzóna és E bedugási zóna a szerszám hossztengelyére merőlegesen futó metszetben hatszögletű kontúrral rendelkezik. Az E bedugási zóna az S szárzónához közeli részen körbefutóan kiképezett 2 kimélyítéssel rendelkezik, amely a találmány szerinti szerszámot befogadó szerszámmegfogó rész (tokmány) rögzítőelemeinek a befogadására szolgál.

Az E bedugási zónának az A felütközési zónába történő átmeneti tartománya és az egész A felütközési zóna hengeresre van kiképezve. A 3 hengeres tartománynak és a körbefutóan kiképzett 2 kimélyítésnek például legfeljebb akkora átmérője van, amely az S szárzóna egymáshoz képest párhuzamosan futó két felülete távolságának felel meg.

A 2. ábrán egy 10 lapos véső formájában bemutatott 10 szerszám szabad vége felé lapátszerűen L szélességre szélesedik. Az S szárzónának és az E bedugási zónának a szerszám hossztengelyére merőleges metszetben hatszögletű kontúrja van. Az E bedugási zóna a kerületén több, egyenletes elosztással elrendezett, hosszanti furatszerűen kialakított 11 horonnyal van ellátva, amely a találmány szerinti szerszámot felvevő szerszámmegfogó rész (tokmány) rögzítőelemeinek a befogadására szolgál.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Szerszám, különösen vésőszerszám, amely kemény alapok, különösen kőzetek, beton, vagy hasonlók megmunkálására szolgál, továbbá amely szerszámnak egy első végén megmunkálási zónája (B), a megmunkálási zónához (B) csatlakozó szárzónája (S), a szárzónához (S) csatlakozó bedugási zónája (E), és a bedugási zónához csatlakozó felütközési zónája (A) van, ahol a megmunkálási zóna (B) és a felütközési zóna (A) keményre át vannak edzve, és a szárzóna (S) és a bedugási zóna (E) magtartománya, illetve kéregtartománya különböző keménységű, azzaljellemezve, hogy a szárzóna (S) magtartománya és/vagy a bedugási zóna (E) magtartománya lágyabb, mint a megfelelő kéregtartományok.
2. Az 1. igénypont szerinti szerszám, azzal jellemezve, hogy a szárzóna (S) magtartományának a keménysége és/vagy a bedugási zóna (E) magtartományának a keménysége legfeljebb 35 HRc.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szerszám, azzal jellemezve, hogy a szárzóna (S) kéregtartományának a keménysége és/vagy a bedugási zóna (E) kéregtartományának a keménysége legkevesebb 50 HRc.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti szerszám, azzal jellemezve, hogy a szárzóna (S) kéregtartományának a mélysége (Dl) és/vagy a bedugási zóna (E) kéregtartományának a mélysége (D2) a szárzóna (S) átmérőjének (Dl) 0,10-0,15-szöröse.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti szerszám, azzal jellemezve, hogy a megmunkálási zóna (B) keménysége és/vagy a felütközési zóna (A) keménysége legalább 50 HRc.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti szerszám, azzal jellemezve, hogy a megmunkálási zóna (B) anyaga a felütközési zóna (A), a bedugási zóna (E), valamint a szárzóna (S) anyagától különböző anyagból van kialakítva, és a megmunkálási zóna (B) a szárzónával (S) dörzshegesztéssel van összeerősítve.
7. Eljárás az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti szerszám előállításához, amely során a szerszám edzését indukciós edzéssel, állandó váltakozó áramú frekvencia mellett hajtjuk végre, ahol egy első lépésben a szerszám egy első zónáját egy első előtolási sebességgel eddzük, azzal jellemezve, hogy egy további lépésben a szerszám egy második zónáját az első előtolási sebességtől különböző második előtolási sebességgel eddzük.