DE3703900A1 - Rotatable tool - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine drehbare Feile oder ein Entgratwerkzeug und im speziellen auf eine drehbare Feile mit einer Wolframkarbidspitze, die auf einen Stahlschaft aufgelötet ist.The invention relates to a rotatable file or a deburring tool and especially a rotatable one File with a tungsten carbide tip on a steel shaft is soldered on.
Eine drehbare Feile, welche üblicherweise auch als Entgratwerkzeug bezeichnet wird, ist ein Werkzeug, welches zur Abglättung oder zur Formung eines Gegenstandes oder von Materialien verwendet wird. Sie besteht aus einer Spitze, die an ihrer äußeren Oberfläche mit Schneidkanten versehen ist, sowie aus einem länglichen, zylindrischen Schaft, der in einem Bohrfutter oder einer ähnlichen Einrichtung befestigt werden kann, um in Drehung versetzt zu werden. Der Spitzenbereich weist einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt (bezogen auf die Drehachse) auf und kann beispielsweise zylindrisch, konisch, kugelförmig, flammenförmig, baumförmig oder in einer Abwandlung dieser Formen ausgestaltet sein. Beim Gebrauch dreht sich die drehbare Feile um ihre Längsachse und der Spitzenbereich wird gegen den Gegenstand oder das Material gedrückt, welche in ihrer Form verändert werden sollen, so daß die Schnittkanten einen Teil des Gegenstandes oder des Materials von einer Oberfläche entfernen. Derartige Feilen oder Entgratwerkzeuge können beispielsweise zum Handschleifen von Graten oder anderen Oberflächenunregelmäßigkeiten von Sandstücken verwendet werden. Es können Drehgeschwindigkeiten bis 20 000 min-1 zur Anwendung gelangen. Die Feilen sollten deshalb zuverlässig und fest ausgestaltet sein.A rotatable file, which is also commonly referred to as a deburring tool, is a tool that is used for smoothing or shaping an object or materials. It consists of a tip, which is provided with cutting edges on its outer surface, and of an elongated, cylindrical shaft which can be fastened in a drill chuck or similar device in order to be set in rotation. The tip region has an essentially circular cross-section (based on the axis of rotation) and can for example be cylindrical, conical, spherical, flame-shaped, tree-shaped or in a modification of these shapes. In use, the rotatable file rotates about its longitudinal axis and the tip portion is pressed against the object or material which is to be changed in shape so that the cut edges remove part of the object or material from a surface. Such files or deburring tools can be used, for example, for hand grinding burrs or other surface irregularities of pieces of sand. Rotation speeds of up to 20,000 min -1 can be used. The files should therefore be reliable and solid.
Der Spitzenbereich vieler derartiger drehbarer Feilen ist aus gesintertem Wolframkarbid hergestellt. Dieses wird verwendet, da es Verschleiß- und Härteeigenschaften aufweist, welche den meisten Materialien, auch Stahl, überlegen sind. Derartige Wolframkarbidfeilen werden im speziellen zum Glätten und Formgestalten von gehärteten Metallen verwendet. Sie sind beispielsweise zum Putzen von Eisensandgußstücken in Anwendung, da sie das Metall schnell schneiden und durch die Sandkörner, die an der Metalloberfläche anhaften, nicht beschädigt werden.The tip area of many such rotatable files is made from sintered tungsten carbide. This will used because it has wear and hardness properties, which are superior to most materials, including steel are. Such tungsten carbide files are in particular for smoothing and shaping hardened metals used. For example, they are for cleaning Iron sand castings in use since they are the metal cut quickly and through the grains of sand attached to the Adhere to the metal surface and not be damaged.
Der Schaft wird, insbesondere bei größeren drehbaren Feilen, nicht aus Wolframkarbid gefertigt, da dieses teuer ist und die hervorragenden Härte- und Verschleißeigenschaften des Wolframkarbids im Schaftbereich nicht erforderlich sind. Weiterhin ist Wolframkarbid spröde und neigt bei Verwendung in einem Schaft, bedingt durch die beim Gebrauch aufgebrachten Kräfte, zum Brechen. Der Schaft derartiger Feilen ist deshalb üblicherweise aus Stahl gefertigt.The shaft, especially with larger rotatable files, not made of tungsten carbide, as this is expensive and the excellent hardness and wear properties of tungsten carbide is not required in the shaft area are. Furthermore, tungsten carbide is brittle and tends when used in a shaft due to the forces applied during use, to break. The The shaft of such files is therefore usually out Made of steel.
Bei bisherigen drehbaren Feilen wurde eine Wolframkarbidspitze mit einer im wesentlichen ebenen Basis in bündigen Kontakt mit einer entsprechenden ebenen oder flachen Fläche am Ende eines Stahlschaftes gebracht und mit diesem fest verbunden. Die Verbindung erfolgte durch Löten, üblicherweise unter Verwendung einer Lötlampe oder durch Induktionslöten. Derartige Fertigungsmethoden weisen eine Reihe erheblicher Nachteile auf.In previous rotatable files, a tungsten carbide tip was used with a substantially flat base Contact with an appropriate flat or flat surface brought to the end of a steel shaft and with this firmly connected. The connection was made by soldering, usually using a blowtorch or through Induction soldering. Such manufacturing methods have one Series of significant disadvantages.
Zum ersten führen übliche Lötverfahren zu einer teilweisen Wärmebehandlung des Schaftes im Bereich der Verbindungsstelle. Das führt dazu, daß sich der Schaft an dieser Stelle biegen kann. Wenn weiterhin die Lötverbindung nicht die erforderliche Festigkeit aufweist, kann diese entlang einer Ebene brechen oder sich auflösen, welche zwischen der Basis der Spitze und der Fläche des Schaftes angeordnet ist. Weiterhin kann die Spitze ohne besondere Fixierung leicht in einen nicht fluchtenden Zustand gelangen, wenn sie mit dem Schaft verbunden ist, d. h. so angeordnet ist, daß die Spitze und der Schaft nicht koaxial zueinander angeordnet sind. Drehbare Feilen werden nach dem Löten geschliffen, wobei eine Fehlfluchtung zwischen dem Schaft und der Spitze den Schleifvorgang schwierig gestaltet und zusätzliche Schleifarbeitsschritte erforderlich machen kann, welche sowohl Zeit als auch Material kosten. Manchmal sind bis zu einem halben Dutzend Reinigungs-Schleifvorgänge erforderlich, um die Konzentrizität zu gewährleisten.For the first, usual soldering methods lead to a partial Heat treatment of the shaft in the area of the connection point. The result is that the shaft on this Body can bend. If the solder joint continues does not have the required strength, this can break or dissolve along a plane, which between the base of the tip and the surface of the shaft is arranged. Furthermore, the tip can be without any special Fixation easily get into a non-aligned state, when connected to the stem, d. H. so is arranged that the tip and the shaft are not coaxial are arranged to each other. Turnable files ground after soldering, misalignment between the shaft and the tip the grinding process difficult designed and additional grinding work steps can require which both time and Material costs. Sometimes up to a half Dozen cleaning sanding operations required to get the To ensure concentricity.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine drehbare Feile zu schaffen, welche die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweist.The invention has for its object a rotatable To create a file which is from the state of the art does not have known disadvantages.
Eine erfindungsgemäße Feile weist eine gesinterte Wolframkarbidspitze auf, welche eine axiale zylindrische Ausnehmung aufweist, welche auf das Ende eines Stahlschaftes in der Ausnehmung aufgelötet ist. Das Wolframkarbid weist eine Außenfläche auf, die mit mehreren Schneidkanten versehen ist, sowie eine im wesentlichen ebene Basis. Der Schaft weist einen länglichen Schaftbereich auf, sowie einen Kopfbereich, der eine im wesentlichen ebene Fläche umfaßt, die im wesentlichen senkrecht zu der Längsachse des Schaftes ist. Die Fläche des Stahlschaftes befindet sich in einem im wesentlichen bündigen Kontakt mit der ebenen Fläche der Wolframkarbidspitze und ist mit dieser verbunden, so daß die Spitze und der Schaft zueinander koaxial angeordnet sind.A file according to the invention has a sintered one Tungsten carbide tip on which is an axial cylindrical Has recess which on the end of a steel shaft is soldered into the recess. The tungsten carbide has an outer surface with several Cutting edges are provided, as well as one essentially level base. The shaft has an elongated shaft area on, as well as a head area that is essentially one includes flat surface that is substantially perpendicular to the longitudinal axis of the shaft. The area of the steel shaft is essentially in a flush Contact with the flat surface of the tungsten carbide tip and is connected to this, so that the tip and the Shaft are arranged coaxially to each other.
Der Schaft ist aus einem luftgehärtetem Stahl gefertigt, der eine Wärmebehandlungstemperatur aufweist, die gleich ist zu der Löttemperatur, um die Spitze mit dem Schaft zu verbinden, so daß zwei Arbeitsvorgänge, d. h. die Wärmebehandlung des Stahlschaftes und das Auflöten der Spitze auf den Schaft miteinander kombiniert werden können. Bevorzugterweise ist der Schaft aus einem lufthärtenden Stahl gefertigt, so daß eine Gasabkühlung der Feile von der Löttemperatur den Stahl härtet. Ein Ring aus lötmittelfreiem Lötmaterial, wie etwa einer Kupfer-Mangan-Kobaldlegierung, wird bevorzugterweise in die Ausnehmung vor dem Schaft eingebracht. Die Feile wird mit dem Schaft nach unten eingespannt und in einem Vakuumofen verlötet. Anschließend erfolgt eine Abkühlung unter Inertgas.The shaft is made of an air-hardened steel, which has a heat treatment temperature equal to is to the soldering temperature to the tip with the shaft too connect so that two operations, d. H. the heat treatment of the steel shaft and soldering the tip can be combined on the shaft. Preferably is the shaft from an air-hardening Steel, so that the file is cooled by gas the soldering temperature hardens the steel. A ring made of solder free Soldering material, such as one Copper-manganese cobalt alloy, is preferably in introduced the recess in front of the shaft. The file will clamped with the shaft down and in a vacuum oven soldered. Then it cools down under inert gas.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:In the following, the invention is based on exemplary embodiments described in connection with the drawing. It shows:
Fig. 1 eine Seitenansicht, teils im Schnitt einer erfindungsgemäßen drehbaren Feile mit einer im wesentlichen zylindrischen Spitze; Figure 1 is a side view, partly in section of a rotatable file according to the invention with a substantially cylindrical tip.
Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen drehbaren Feile mit einer im wesentlichen zylindrischen Spitze; Fig. 2 is a side view, partly in section, a rotatable file according to the invention with a substantially cylindrical tip;
Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen drehbaren Feile, mit einer im wesentlichen konischen Spitze und Fig. 3 is a side view, partly in section, of a rotatable file according to the invention, with a substantially conical tip and
Fig. 4 eine Teilseitenansicht, teilweise im Schnitt, einer drehbaren Feile mit einer kugelförmigen Spitze. Fig. 4 is a partial side view, partly in section, of a rotatable file with a spherical tip.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen drehbaren Feile oder eines Entgratwerkzeugs, welche einen Spitzenbereich 10 und einen Stahlschaft 11 aufweist. Eine derartige drehbare Feile wird insbesondere angewandt, um harte Metalle zu glätten und zu formen und kann mit tragbaren Bohrmaschinen oder anderen Einrichtungen zur Aufbringung einer Drehbewegung verwendet werden. Fig. 1 shows a first embodiment of a rotatable file according to the invention or a deburring tool having a tip portion 10 and a steel shaft 11. Such a rotatable file is used in particular to smooth and shape hard metals and can be used with portable drilling machines or other devices for applying a rotational movement.
Der in der Beschreibung verwendete Begriff gesintertes Wolframkarbid oder Sinterwolframkarbid ist so zu verstehen, daß eine gesinterte Zusammensetzung aus Wolframkarbidpulver und einem Bindemetall, wie etwa Kobald, Nickel oder ähnlichem verwendet wird. Die Zusammensetzung kann auch Tantalkarbid oder Titaniumkarbid o. ä. umfassen, so wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.The term sintered used in the description Tungsten carbide or cemented tungsten carbide is to be understood as that a sintered composition of tungsten carbide powder and a binder metal such as cobalt, nickel or the like is used. The composition can also include tantalum carbide or titanium carbide or the like, so as is known from the prior art.
Der Spitzenbereich 10 weist eine im wesentlichen zylindrische Seitenwandung 12 auf, sowie eine abgerundete Endwandung 13 und eine im wesentlichen ebene Basis 14, die im wesentlichen senkrecht zu der Seitenwandung 12 angeordnet ist. Die Oberfläche der Seitenwandung 12 und die Oberfläche der abgerundeten Endwandung 13 bilden die äußere Fläche, welche mehrere längliche Schneidkanten 15 umfaßt, um Materialien, wie etwa Hartmetalle u. ä., zu bearbeiten und zu glätten.The tip region 10 has a substantially cylindrical side wall 12 , as well as a rounded end wall 13 and a substantially flat base 14 , which is arranged essentially perpendicular to the side wall 12 . The surface of the side wall 12 and the surface of the rounded end wall 13 form the outer surface, which comprises a plurality of elongated cutting edges 15 , for material such as hard metals and the like. Ä., edit and smooth.
Die länglichen Schneidkanten oder -zähne 17 sind in einem Abstand zueinander angeordnet und im wesentlichen gleichförmig ausgebildet. Sie erstrecken sich über die Länge der äußeren Oberfläche und sind schraubenförmig um die Seitenwandung 12 angeordnet, wobei sie im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und dann im Zentrum der abgerundeten Endwandung 13 in einem üblichen Muster zusammenlaufen. Besonders im Hinblick auf die Ausgestaltung des Wolframkarbidspitzenbereiches kann die Ausbildung der Schneiden der drehbaren Feile eine Vielzahl von Formen und Abmessungen aufweisen, um dem jeweiligen Anwendungszweck angepaßt zu sein.The elongated cutting edges or teeth 17 are arranged at a distance from one another and are substantially uniform. They extend the length of the outer surface and are arranged helically around the side wall 12 , running essentially parallel to one another and then converging in the center of the rounded end wall 13 in a conventional pattern. Particularly with regard to the design of the tungsten carbide tip area, the design of the cutting edges of the rotatable file can have a large number of shapes and dimensions in order to be adapted to the respective application.
Der Wolframkarbidspitzenbereich weist eine Zentriereinrichtung in Form einer axialen Ausnehmung 17 auf, welche sich in das Innere des Spitzenbereiches von der Basis 14 aus in Richtung auf die abgerundete Endwandung 13 hin erstreckt. Die axiale Ausnehmung 17 weist einen im wesentlichen zylindrischen Bereich 16 auf, welcher benachbart zu der Basis 14 angeordnet ist, sowie einen im wesentlichen konischen Bereich 18, welcher von der Basis 14 entfernt angeordnet ist. Die Spitze 19 des konischen Bereichs 18 und die Kante 21 zwischen dem konischen Bereich und dem zylindrischen Bereich sind abgerundet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist die innenliegende Kante einen Krümmungsradius von ungefähr 20 mils auf. Die Kante 22 zwischen der flachen Basis 14 und der axialen Ausnehmung 17 ist leicht angeschrägt.The tungsten carbide tip region has a centering device in the form of an axial recess 17 , which extends into the interior of the tip region from the base 14 in the direction of the rounded end wall 13 . The axial recess 17 has an essentially cylindrical region 16 , which is arranged adjacent to the base 14 , and an essentially conical region 18 , which is arranged away from the base 14 . The tip 19 of the conical region 18 and the edge 21 between the conical region and the cylindrical region are rounded. In the embodiment shown, the inner edge has a radius of curvature of approximately 20 mils. The edge 22 between the flat base 14 and the axial recess 17 is slightly chamfered.
Eine derartige konische Endausgestaltung der zylindrischen Ausnehmung weist gegenüber einem flachen Endbereich aus verschiedenen Gründen Vorteile auf. Zum einen verleiht es insgesamt eine höhere Stabilität, während eine zylindrische axiale Ausnehmung mit einem flachen Endbereich eine scharfe Kante an der Verbindung zwischen den Innenflächen der Wolframkarbidspitze, welche die Seiten und die Endfläche der axialen Ausnehmung bilden, bildet. Eine derartige scharfe Kante ist anfällig im Hinblick auf die Bildung von Spannungsspitzen, welche zu einem frühzeitigen Versagen des Spitzenbereichs 10 führen können. Ein konisches Ende, welches mit einer abgerundeten Spitze 19 und abgerundeten Kanten 21 versehen ist, ist wesentlich weniger anfällig im Hinblick auf die Bildung von Spannungsbrüchen. Es ist offensichtlich, daß eine axiale Ausnehmung mit einem abgerundeten Ende aus denselben Gründen auch vorteilhaft wäre.Such a conical end configuration of the cylindrical recess has advantages over a flat end region for various reasons. On the one hand, it gives overall greater stability, while a cylindrical axial recess with a flat end region forms a sharp edge at the connection between the inner surfaces of the tungsten carbide tip, which form the sides and the end surface of the axial recess. Such a sharp edge is susceptible to the formation of stress peaks which can lead to premature failure of the tip region 10 . A conical end, which is provided with a rounded tip 19 and rounded edges 21 , is much less susceptible to the formation of stress breaks. It is obvious that an axial recess with a rounded end would also be advantageous for the same reasons.
Weiterhin ist es einfacher, einen Wolframkarbidspitzenbereich mit einer axialen Ausnehmung mit einem konischen oder abgerundeten Ende herzustellen, als mit einem flachen, ebenen Endbereich. Der Wolframkarbidspitzenbereich wird üblicherweise durch einen Preß- und Sintervorgang ausgebildet. Bei einem derartigen Verfahren wird Wolframkarbidpulver mit einem Bindemetallpulver, im wesentlichen Kobald, und einem Schmiermittel, beispielsweise Parafin gemischt, wobei letzteres als zwischenzeitlicher Binder wirkt. Die Mischung wird daraufhin in eine Form gegeben, welche eine Form aufweist, die der äußeren Oberfläche des Wolframkarbidspitzenbereichs entspricht. Diese Charge wird daraufhin in einer hydraulischen Presse verdichtet, wobei ein Kolben oder Stempel die flache runde Fläche und die axiale Ausnehmung ausbildet. Die verdichtete Charge, auch als Grünling bezeichnet, wird daraufhin unter gesteuerten Atmosphärenbedingungen erwärmt, um das Schmiermittel zu evaporieren und um die Partikel zu sintern, so daß der Spitzenendbereich ausgebildet wird. Ein Stempel oder Kolben, der ein konisches oder abgerundetes Ende aufweist, ermöglicht eine wesentlich gleichmäßigere Verdichtung des Pulvers als ein Stempel mit einem ebenen oder nicht abgerundeten Endbereich.It is also easier to get one Tungsten carbide tip area with an axial recess with a conical or rounded end, than with a flat, flat end area. The Tungsten carbide tip area is usually through formed a pressing and sintering process. With such a Process is tungsten carbide powder with a binder metal powder, essentially cobalt, and one Lubricants, for example paraffin mixed, where the latter acts as an intermediate binder. The mixture is then placed in a form which is a Has shape that the outer surface of the Tungsten carbide tip area corresponds. This batch is then compressed in a hydraulic press, being a piston or stamp the flat round surface and forms the axial recess. The compacted batch, also known as green body, is then under controlled Atmospheric conditions are heated to the lubricant to evaporate and to sinter the particles, so that the tip end portion is formed. A stamp or piston that has a conical or rounded end has a much more uniform compression of the powder as a stamp with a flat or not rounded end area.
Der Stahlschaft 11 weist einen länglichen, im wesentlichen zylindrischen Schaftbereich 24 auf, welcher in das Bohrfutter einer Bohrmaschine oder einer ähnlichen Vorrichtung zur Drehung der Feile eingeführt und von diesem gegriffen werden kann. Am Ende des Schaftbereichs 24 ist ein radial vergrößerter Kopfbereich 26 ausgebildet, welcher eine im wesentlichen flache kreisförmige Fläche 27 aufweist, welche im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Schaftes angeordnet ist. Die axiale Unrundheit der Kreisfläche 7 sollte beispielsweise weniger als 1 mil betragen. Der Durchmesser der Fläche 27 ist geringer als der Durchmesser der Basis 14 des Wolframkarbidspitzenbereiches. Die kreisförmige Fläche 27 der Welle 11 und die kreisförmige Basis 14 des Spitzenbereichs stehen miteinander im wesentlichen in bündigem Kontakt.The steel shaft 11 has an elongated, essentially cylindrical shaft region 24 which can be inserted into the drill chuck of a drilling machine or a similar device for rotating the file and gripped by the file. At the end of the shaft region 24 , a radially enlarged head region 26 is formed, which has an essentially flat circular surface 27 which is arranged essentially perpendicular to the longitudinal axis of the shaft. The axial out-of-roundness of the circular surface 7 should, for example, be less than 1 mil. The diameter of the surface 27 is less than the diameter of the base 14 of the tungsten carbide tip region. The circular surface 27 of the shaft 11 and the circular base 14 of the tip region are substantially flush with each other.
Der Schaft 11 umfaßt eine Zentriereinrichtung in Form eines zylindrischen Vorsprungs 28, welcher einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt aufweist und von der Kreisfläche 27 aus in die axiale Ausnehmung 17 des Spitzenbereichs vorsteht. Der Vorsprung 28 ist konzentrisch zu der Längsachse des Schaftes 11 angeordnet. Der Vorsprung 28 und die axiale Ausnehmung 17 stellen sicher, daß der Spitzenbereich und der Schaft im zusammengebauten Zustand im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind, so daß eine spezielle Fixierung während des Lötvorganges nicht erforderlich ist. Weiterhin führen sie zu einer stärkeren Verbindung zwischen dem Schaft und dem Spitzenbereich, als dies bei einer normalen flachen Verbindung möglich wäre.The shaft 11 comprises a centering device in the form of a cylindrical projection 28 , which has a substantially cylindrical cross section and protrudes from the circular surface 27 into the axial recess 17 of the tip region. The projection 28 is arranged concentrically to the longitudinal axis of the shaft 11 . The projection 28 and the axial recess 17 ensure that the tip region and the shaft are arranged substantially coaxially to one another in the assembled state, so that a special fixation during the soldering process is not necessary. They also result in a stronger connection between the shaft and the tip area than would be possible with a normal flat connection.
Der Durchmesser des Vorsprungs 28 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der axialen Ausnehmung 17 des Spitzenbereichs 10. Diese Gestaltung erfolgt, da der Wärmeausdehnungskoeffizient des lufthärtenden Stahls ungefähr 40% größer ist als der des gesinterten Wolframkarbids. Wenn somit die drehbare Feile während des Lötvorgangs erwärmt wird, dehnt sich der Wolframkarbidspitzenbereich weniger aus als der Stahlschaft 11. Somit ist die Passung zwischen der Ausnehmung in dem Spitzenbereich und dem Vorsprung bei der Löttemperatur fester, als bei Raumtemperatur, wobei dieses durch die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten hervorgerufen wird.The diameter of the projection 28 is slightly smaller than the diameter of the axial recess 17 of the tip region 10 . This design is done because the thermal expansion coefficient of the air hardening steel is approximately 40% larger than that of the sintered tungsten carbide. Thus, when the rotatable file is heated during the soldering process, the tungsten carbide tip area expands less than the steel shaft 11 . Thus, the fit between the recess in the tip region and the protrusion is firmer at the soldering temperature than at room temperature, which is caused by the different coefficients of thermal expansion.
In einer beispielhaften Ausgestaltungsform weist der Vorsprung einen Durchmesser von 3/16-Inch (4,7 mm) auf, wobei die Toleranz in dem Durchmesser der Ausnehmung +0,0 Inch bis 0,004 Inch (0 bis 0,001 mm) beträgt und wobei die Toleranz in dem Durchmesser des Vorsprungs -0,002 bis 0,004 Inch (0,0005 bis 0,001 mm) beträgt. Der radiale Zwischenraum ist somit bei Raumtemperatur 1 bis 4 mils (0,00025 bis 0,001 mm). Eine derartige Toleranz, welche die Konzentrizität beeinflußt, ist akzeptabel, da sich ein Selbstzentrierungseffekt während des Lötvorgangs zur Verbindung der Welle mit dem Spitzenbereich ausbildet. Im allgemeinen ist der Durchmesser des Schaftes und des Vorsprungs so gering als möglich, um die gewünschte Festigkeit des Schaftes und der Lötverbindung zu erzielen. Je kleiner die Ausnehmung relativ zu dem Außendurchmesser des Spitzenbereichs ist, desto öfter kann das Werkzeug zum Zwecke des Schärfens nachgeschliffen werden.In an exemplary embodiment, the projection has 3/16-inch (4.7 mm) in diameter, where the tolerance in the diameter of the recess +0.0 Inches to 0.004 inches (0 to 0.001 mm) and where the tolerance in the diameter of the protrusion -0.002 to 0.004 inches (0.0005 to 0.001 mm). The radial one The gap is thus 1 to 4 mils at room temperature (0.00025 to 0.001 mm). Such tolerance, which Affecting concentricity is acceptable since a self-centering effect during the soldering process Connects the shaft with the tip area. Generally the diameter of the shaft and the Projection as low as possible to achieve the desired strength to achieve the shaft and the solder connection. The smaller the recess relative to the outside diameter of the tip area, the more often the tool can be sharpened for the purpose of sharpening.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel, bei welchem der Vorsprung 28 einen Durchmesser von 3/16-Inch (4,7 mm) aufweist, erstreckt sich dieser Vorsprung ungefähr über die Hälfte der axialen Tiefe der Ausnehmung 17. Die Länge des Vorsprungs in der Ausnehmung liegt bevorzugterweise in einem Bereich von ungefähr 25 bis 50% vom Durchmesser des Vorsprungs 28. Beispielsweise bewegen sich die Längen in einem Bereich von 50 bis 70 mils (0,013 bis 0,017 mm). Die Tiefe der Ausnehmung 17 in dem Spitzenbereich 10 ist ungefähr doppelt so groß, als die Länge des Vorsprungs 28 und ist zumindest ausreichend, um einen anschließend zu beschreibenden Lötmittel-Ring aufzunehmen.In the exemplary embodiment shown, in which the projection 28 has a diameter of 3/16 inch (4.7 mm), this projection extends approximately over half the axial depth of the recess 17 . The length of the projection in the recess is preferably in a range of approximately 25 to 50% of the diameter of the projection 28 . For example, the lengths range from 50 to 70 mils (0.013 to 0.017 mm). The depth of the recess 17 in the tip region 10 is approximately twice as large as the length of the projection 28 and is at least sufficient to accommodate a solder ring to be described subsequently.
Der Wolframkarbidspitzenbereich wird mittels der Verlötung fest mit dem Schaft 11 verbunden. Bevorzugte Lötmaterialien weisen hohe Scherfestigkeit auf, sind "selbstfließend", haben eine Löttemperatur, welche ähnlich ist, wie die Härtetemperatur des Stahlschafts und beeinflussen die Vorteile des gesinterten Wolframkarbids nicht. Ein bevorzugtes Lötmaterial ist eine Kupfer-Mangan-Kobalt-Legierung, welche ungefähr 87% Kupfer, ungefähr 10% Mangan und ungefähr 3% Kobalt umfaßt. Andere geeignete Lötlegierungen können 86% Kupfer, 12% Mangan und 2% Nickel oder 96,9% Kupfer, 2,5% Nickel und 0,6% Silizium oder 85% Silber und 15% Mangan umfassen. Derartige Materialien weisen Löttemperaturen in demselben Bereich auf, wie die Härtetemperaturen von lufthärtenden Werkzeugstählen der H-Serien. Die Legierungen benetzen sowohl den Stahl als auch das gesinterte Wolframkarbid, um eine feste Verbindung ohne Zugabe von Lötmittel auszubilden und ohne daß eine zusätzliche Reinigung der Teile erforderlich ist. Es hat sich herausgestellt, daß die Lötlegierungen die Teile benetzen, wenn diese in üblicher Weise gereinigt sind und nicht zusätzlich deoxidiert wurden.The tungsten carbide tip region is firmly connected to the shaft 11 by means of the soldering. Preferred brazing materials have high shear strength, are "self-flowing", have a brazing temperature which is similar to the hardening temperature of the steel shaft and do not affect the advantages of the sintered tungsten carbide. A preferred solder material is a copper-manganese-cobalt alloy, which comprises approximately 87% copper, approximately 10% manganese and approximately 3% cobalt. Other suitable solder alloys can include 86% copper, 12% manganese and 2% nickel or 96.9% copper, 2.5% nickel and 0.6% silicon or 85% silver and 15% manganese. Such materials have soldering temperatures in the same range as the hardening temperatures of air-hardening tool steels of the H series. The alloys wet both the steel and the sintered tungsten carbide to form a strong bond without the addition of solder and without the need for additional cleaning of the parts. It has been found that the solder alloys wet the parts when they are cleaned in the usual way and have not been additionally deoxidized.
Das Lötmaterial wird in Form eines vorgeformten, ringförmigen Formkörpers aufgebracht. Ein derartiger Ring 20 wird in die Ausnehmung 17 des Wolframkarbidspitzenbereichs 10 eingeführt, bevor der Vorsprung 28 des Schaftes 11 eingeführt wird (Fig. 1). Beispielsweise ist der Ring aus einem Lötlegierungsdraht mit einem Durchmesser von 0,031 Inch (0,0078 mm) gefertigt und wird ungefähr 1 1/2 bis 2 Windungen in Spiralenform gebogen, so daß er in die Ausnehmung 17 einschnappt und dort gehalten wird. Das heißt, der Drahtring ist geringfügig größer, als die Ausnehmung 17, so daß er leicht einzuführen ist, jedoch fest genug sitzt, um nicht hinauszufallen, bevor der Vorsprung 28 des Schaftes 11 eingeführt wird.The soldering material is applied in the form of a preformed, annular shaped body. Such a ring 20 is inserted into the recess 17 of the tungsten carbide tip region 10 before the projection 28 of the shaft 11 is inserted ( FIG. 1). For example, the ring is made of 0.031 inch (0.0078 mm) diameter solder alloy wire and is bent approximately 1 1/2 to 2 turns in a spiral shape so that it snaps into and is held in the recess 17 . That is, the wire ring is slightly larger than the recess 17 so that it is easy to insert, but is tight enough not to fall out before the projection 28 of the shaft 11 is inserted.
Die Spitzenbereiche und die Lötlegierungs-Formlinge werden zusammengesetzt und auf Schäfte 11 aufgesetzt, die in einer Halterung in aufrechter Position gehalten werden. Reihen derartiger Anordnungen werden in einem Kaltwandungs-Vakuumofen angeordnet, welcher evakuiert und auf eine Temperatur von ungefähr 900°C erwärmt wird, wobei die Temperatur über einen ausreichenden Zeitraum gehalten wird, um in den Anordnungen einen Temperaturausgleich zu ermöglichen. Die Temperatur wird daraufhin über die Liquidustemperatur der Schmelzlegierung angehoben, beispielsweise auf eine Löttemperatur von ungefähr 1040°C. Bei der Silberlötlegierung liegt eine geeignete Löttemperatur bei ungefähr 1000°C. Die erstgenannte Löttemperatur ist für die oben zuerst beschriebene Lötlegierung geeignet. The tip regions and the solder alloy moldings are assembled and placed on shafts 11 which are held in an upright position in a holder. Rows of such assemblies are placed in a cold wall vacuum oven which is evacuated and heated to a temperature of approximately 900 ° C, the temperature being maintained for a sufficient period of time to allow temperature equalization in the assemblies. The temperature is then raised above the liquidus temperature of the melting alloy, for example to a soldering temperature of approximately 1040 ° C. With the silver solder alloy, a suitable soldering temperature is approximately 1000 ° C. The first-mentioned soldering temperature is suitable for the soldering alloy described first above.
Nach 30 Minuten bei dieser Temperatur erfolgt im Vakuum eine Abkühlung, bis die Temperatur unter der Solidustemperatur, beispielsweise 900°C abgesunken ist. Daraufhin wird Inertgas mit einem Druck, der geringfügig unter dem Atmosphärendruck liegt, eingeführt, und das Gas zur Kühlung umgewälzt. Eine derartige Kühlung ist ausreichend, um den lufthärtenden Stahl der Schäfte abzuschrecken. Vorteilhafterweise wird in dem Vakuum bis unter die Soliduslinie abgekühlt, um zu vermeiden, daß flüssiges Lötmaterial in die Ausnehmung zurückgedrückt wird. Bevorzugterweise werden die Feilen unter Inertgas auf ungefähr 200°C abgekühlt, um ein Anlaufen der Oberfläche zu vermeiden. Falls erforderlich, können die Feilen aber auch bei einer Temperatur von ungefähr 600°C aus dem Ofen entfernt werden und es kann die sich dann ergebende leichte Oxidationseinfärbung durch die übliche Behandlungsmethoden entfernt werden.After 30 minutes at this temperature takes place in a vacuum cooling until the temperature is below the solidus temperature, For example, 900 ° C has dropped. Thereupon becomes inert gas at a pressure slightly below that Atmospheric pressure is introduced, and the gas for cooling circulated. Such cooling is sufficient to quench the air hardening steel of the shafts. Advantageously, in the vacuum to below the solidus line cooled to avoid liquid solder material is pushed back into the recess. Preferably the files under inert gas to about Cooled 200 ° C to avoid tarnishing the surface. If necessary, the files can also removed from the oven at a temperature of about 600 ° C and it can be the resulting light Oxidation coloring by the usual treatment methods be removed.
Das hier beschriebene Inertgas umfaßt Wasserstoff oder andere reaktive, nicht oxidierende Gase, oder Stickstoff, Argon, Helium o. ä. Eine Mischung von Stickstoff mit 5% Wasserstoff wurde beispielsweise bei den beschriebenenen Beispielen verwendet.The inert gas described here includes hydrogen or other reactive, non-oxidizing gases, or nitrogen, Argon, helium, etc. A mixture of nitrogen with 5% Hydrogen was used, for example, in those described Examples used.
Durch Anordnung der vorgeformten Ringe aus einer Lötlegierung in der Ausnehmung hinter dem Ende des Vorsprungs des Schaftes wird eine zuverlässige, feste Verbindung ermöglicht und die Überwachung wird vereinfacht. Ein kräftiger leuchtender Rand von Lötlegierung an der Verbindung des Spitzenbereichs und des Schaftes zeigt eine zufriedenstellende Verbindung an.By arranging the preformed rings made of a solder alloy in the recess behind the end of the projection of the shaft enables a reliable, firm connection and monitoring is simplified. A strong one glowing edge of solder alloy on the connection the tip area and the shaft shows a satisfactory Connection on.
Überraschenderweise führt diese Löttechnik zu einer hervorragenden Konzentrizität des Spitzenbereichs und des Schaftes, ohne daß zusätzliche, kostenverursachende Fixiervorrichtungen nötig sind. Möglicherweise führt die Kapillarwirkung der Lötlegierung, welche den Spalt zwischen dem Vorsprung 28 und der Ausnehmung 17 ausfüllt, zu einer Selbstzentrierung des Spitzenbereichs 10 auf dem sich vertikal erstreckenden Schaft 11. Es hat sich als bevorzugt erwiesen, die Schäfte vertikal zu fixieren und die Spitzenbereiche auf deren Oberteil aufzusetzen, im Gegensatz zu einer Anordnung, bei welcher die Spitzenbereiche unten angeordnet sind und sich die Wellen nach oben erstrecken. Die Schwerkraft dient dazu, sicherzustellen, daß die Lötlegierung in den Verbindungsspalt hineinläuft. Weiterhin werden nur eine geringe Anzahl von mit standardisierten Ausmaßen versehenen Schäften verwendet, welche wesentlich einfacher in vertikaler Stellung gehalten werden können, als die vielfältigen verschiedenen Ausgestaltungen und Abmessungen der Spitzenbereiche.Surprisingly, this soldering technique leads to an excellent concentricity of the tip area and the shaft without the need for additional, costly fixing devices. The capillary action of the solder alloy, which fills the gap between the projection 28 and the recess 17 , may lead to a self-centering of the tip region 10 on the vertically extending shaft 11 . It has proven to be preferred to fix the shafts vertically and to place the tip regions on their upper part, in contrast to an arrangement in which the tip regions are arranged at the bottom and the shafts extend upwards. Gravity serves to ensure that the solder alloy runs into the connection gap. Furthermore, only a small number of stems provided with standardized dimensions are used, which can be held in the vertical position much more easily than the various different designs and dimensions of the tip regions.
Der Schaft wird bevorzugterweise aus einem nicht getemperten, lufthärtenden Werkzeugstahl gefertigt, der eine Härtetemperatur aufweist, die ähnlich ist zu der Temperatur, welche zum Verlöten des Spitzenbereiches auf dem Schaft erforderlich ist, so daß beide Arbeitsschritte, d. h. das Härten des Stahles und das Verlöten der Wolframkarbidspitze mit dem Schaft kombiniert werden können.The shaft is preferably made of a non-tempered, air-hardened tool steel, the one Hardness temperature that is similar to the temperature which for soldering the tip area on the Shaft is required so that both work steps, d. H. hardening the steel and soldering the tungsten carbide tip can be combined with the shaft.
Bevorzugte lufthärtende Stähle weisen eine Härtetemperatur in einem Bereich von ungefähr 850°C bis ungefähr 1150°C auf und haben eine Härte in einem Bereich von ungefähr 40 bis 45 Rockwell C und eine Zugfestigkeit von zumindest ca. 200 000 psi (13 780 MPa) nach der Lufthärtung. Es erweist sich im wesentlichen als vorteilhaft, daß die Löt- und Lufthärtetemperatur in einem Bereich von 950 bis 1050°C liegt. Eine relativ hohe Löttemperatur ist wünschenswert, da viele der drehbaren Feilen in der praktischen Verwendung durch starke Beanspruchung relativ heiß werden. Dabei können manchmal Temperatur von 500 bis 600°C auftreten. Die Hochtemperatur-Lötlegierung gewährleistet auch bei derartigen Temperaturen eine ausreichende Festigkeit, um einen Bruch zu verhindern.Preferred air-hardening steels have a hardening temperature in a range from about 850 ° C to about 1150 ° C and have a hardness in a range of approximately 40 to 45 Rockwell C and a tensile strength of at least about 200,000 psi (13,780 MPa) after air curing. It turns out to be essentially advantageous that the soldering and air hardening temperature are in a range of 950 to 1050 ° C. A relatively high soldering temperature is desirable because many of the rotatable files in the practical Relatively heavy duty use getting hot. Sometimes temperatures from 500 to 600 ° C occur. The high temperature solder alloy ensures sufficient even at such temperatures Strength to prevent breakage.
Es soll weiterhin ausgeführt werden, daß auch die Geometrie der Lötverbindung zur Festigkeit beiträgt. Die Spannungsverteilung in der Verbindung, welche aus einem zylindrischen und einem radialen Teil kombiniert ist, ist besser, als die Werte einer flachen Verbindung, die bei bisherigen Wolframkarbidfeilen mit Stahlschäften ermittelt wurden. Weiterhin kann die Lötfläche größer sein, um die Höhe der auftretenden Spannung zu reduzieren.It should also be stated that the geometry the solder joint contributes to strength. The stress distribution in the compound, which consists of a cylindrical and a radial part is combined better than the values of a flat connection at previous tungsten carbide files determined with steel shanks were. Furthermore, the soldering area can be larger in order reduce the amount of voltage occurring.
Bevorzugte Stähle umfassen die Chrom-Warmarbeits-Werkzeugstähle H11, H12, H13, H14 und H15. Diese Stähle sind ausreichend fest und duktil, um hochqualitative Schäfte zu bilden, ohne daß ein Anlaß- oder Temperarbeitsschritt erforderlich wäre. Diese Stähle sind wirklich luftaushärtend, sie erreichen Werte von ungefähr RC45 bis 50, bei Härtetemperaturen im Bereich von 1000 bis 1150°C. H10- und H16 Stähle können auch bei einer höheren Aushärtetemperatur verwendet werden. Andere lufthärtende Stähle, welche erfindungsgemäß verwendet werden können, können die mittleren Legierungen von Kaltarbeits-Werkzeugstählen, wie etwa A2, A4, A5, A6 oder A7 umfassen. Derartige Stähle weisen im allgemeinen eine niedrigere Härtetemperatur und eine größere Härte als die Werkzeugstähle aus der H-Serie auf. Der H11-Werkzeugstahl erweist sich als besonders vorteilhaft, da er leicht in der Form von Drähten verfügbar ist, die zur Kaltumformung zur Ausbildung eines vergrößerten Kopfbereiches der Feile oder des Entgratwerkzeugs geeignet sind. Weiterhin können die H-Serien-Werkzeugstähle in ihrem luftgehärteten Zustand verwendet werden, ohne daß ein weiterer Anlaß- oder Temperschritt notwendig wäre. Die H-Serien-Werkzeugstähle weisen Härtetemperaturen auf, welche im gleichen Bereich liegen, wie die Löttemperaturen der bevorzugten Lötlegierungen. Geeignete Aushärtetemperaturen derartiger Stähle sind bekannt, beispielsweise aus "Metals Handbook", Vol. 2, 8. Ausgabe, "The American Society for Metals".Preferred steels include the chrome hot work tool steels H11, H12, H13, H14 and H15. These steels are sufficiently strong and ductile to form high quality shafts without the need for a tempering or annealing step. These steels are really air-hardening, they reach values of approximately R C 45 to 50, at hardening temperatures in the range of 1000 to 1150 ° C. H10 and H16 steels can also be used at a higher curing temperature. Other air hardening steels that can be used in the present invention may include the middle alloys of cold work tool steels such as A2, A4, A5, A6 or A7. Such steels generally have a lower hardening temperature and a higher hardness than the tool steels from the H series. The H11 tool steel proves to be particularly advantageous since it is readily available in the form of wires which are suitable for cold forming to form an enlarged head region of the file or the deburring tool. Furthermore, the H-series tool steels can be used in their air-hardened condition without the need for a further tempering or tempering step. The H-series tool steels have hardening temperatures that are in the same range as the soldering temperatures of the preferred solder alloys. Suitable hardening temperatures of such steels are known, for example from "Metals Handbook", Vol. 2, 8th edition, "The American Society for Metals".
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem die drehbare Feile einen Spitzenbereich 29 mit einer im wesentlichen zylindrischen Wandung 30 und einem flachen Endbereich 31 aufweist, wobei Letzterer im wesentlichen im rechten Winkel zu der Seitenwandung 30 angeordnet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt der Spitzenbereich 29 einen im wesentlichen zylindrischen axialen Vorsprung 32, der in eine im wesentlichen zylindrische Ausnehmung 33 des Stahlschaftes 4 einführbar ist. Das Ende der axialen Aufnehmung 33, welche von dem Spitzenbereich 29 abgewandt ist, ist im wesentlichen konisch ausgebildet. Die Spitze 35 des konischen Endes, ebenso wie der Übergang 36 zwischen dem konischen Ende und dem zylindrischen Bereich der axialen Ausnehmung 33 sind mit einem Radius versehen, um Spannungsspitzen zu vermeiden. Die Kante 37, welche durch die axiale Ausnehmung 33 und die kreisförmige Fläche 38 des Schaftes 34 ausgebildet wird, ist abgeschrägt, um das Zusammenfügen der Teile zu erleichtern. Fig. 2 shows another embodiment in which the rotatable file showing a tip portion 29 having a substantially cylindrical wall 30 and a flat end portion 31, the latter being disposed substantially at right angles to the side wall 30. In this exemplary embodiment, the tip region 29 comprises an essentially cylindrical axial projection 32 which can be inserted into an essentially cylindrical recess 33 in the steel shaft 4 . The end of the axial receptacle 33 , which faces away from the tip region 29 , is essentially conical. The tip 35 of the conical end, as well as the transition 36 between the conical end and the cylindrical region of the axial recess 33 are provided with a radius in order to avoid stress peaks. The edge 37 , which is formed by the axial recess 33 and the circular surface 38 of the shaft 34 , is chamfered in order to facilitate the joining of the parts.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer drehbaren Feile, bei welcher der Spitzenbereich 40 eine im wesentlichen konusförmige Wandung 39 und eine im wesentlichen kreisförmige, flache Basis 41 aufweist. Der Spitzenbereich 40 weist eine axiale Ausnehmung 42 auf, welche im wesentlichen konusförmig ausgebildet ist und eine abgerundete Spitze 43 aufweist, um Spannungsspitzen zu vermeiden. Der Stahlschaft 44 weist eine ringförmige flache Fläche 46 auf, welche einen Durchmesser aufweist, der geringfügig geringer ist, als der Durchmesser der Basis 41 des Spitzenbereichs 40. Ein im wesentlichen konischer Vorsprung 47 mit einer abgerundeten Spitze steht von der flachen Fläche des Schaftes 44 in die axiale Ausnehmung 42 vor und füllt den größten Teil dieser axialen Ausnehmung aus. Fig. 3 shows another embodiment of a rotary file, in which the tip portion 40 has a substantially cone-shaped wall 39 and a substantially circular flat base 41. The tip region 40 has an axial recess 42 which is essentially conical and has a rounded tip 43 in order to avoid stress peaks. The steel shaft 44 has an annular flat surface 46 , which has a diameter that is slightly smaller than the diameter of the base 41 of the tip region 40 . An essentially conical projection 47 with a rounded tip protrudes from the flat surface of the shaft 44 into the axial recess 42 and fills most of this axial recess.
Fig. 4 zeigt eine Teilansicht, teils im Schnitt, eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen drehbaren Feile, bei welcher ein Spitzenbereich 49 eine im wesentlichen runde oder kugelförmige Wandung 51 sowie eine im wesentlichen kreisförmige, flache Basis 52 zur Befestigung des Schaftes 53 aufweist. Der Schaft umfaßt einen zylindrischen axialen Vorsprung 54, welcher sich in eine axiale Ausnehmung 56 des Spitzenbereichs 49 hineinerstreckt. Die ringförmige flache Basis des kugelförmigen Spitzenbereichs liegt gegen die ringförmige flache Fläche 57 des Endbereichs des Schafts 53 an, welche den Vorsprung 54 umgibt. FIG. 4 shows a partial view, partly in section, of a further exemplary embodiment of a rotatable file according to the invention, in which a tip region 49 has a substantially round or spherical wall 51 and an essentially circular, flat base 52 for fastening the shaft 53 . The shaft comprises a cylindrical axial projection 54 , which extends into an axial recess 56 of the tip region 49 . The annular flat base of the spherical tip portion abuts the annular flat surface 57 of the end portion of the stem 53 that surrounds the protrusion 54 .
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel einer kleinen, kurgelförmigen Feile weist der zylindrische Schaft einen Endbereich auf, der direkt in eine Ausnehmung der Kugel der Feile eingelötet ist. Zum Beispiel kann ein Spitzenbereich mit einem Durchmesser von 3/16 Inch (4,7 mm) auf das Ende eines Schaftes mit einem Durchmesser von 1/8 Inch (0,03 mm) aufgelötet werden. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel ist ein Nachschleifen nicht beabsichtigt und die Ausnehmung des Spitzenbereichs kann sich über einen weiten Durchmesserbereich von diesem erstrecken.In another embodiment, a small, curly-shaped The cylindrical shaft has a file End area on that directly into a recess of the ball the file is soldered in. For example, a tip area with a 3/16 inch (4.7 mm) diameter the end of a shaft with a diameter of 1/8 Inch (0.03 mm). With such a In the exemplary embodiment, regrinding is not intended and the recess of the tip area can be extend over a wide range of diameters.
Die Gestaltung des Vorsprungs ergänzt im wesentlichen die Gestalt der axialen Ausnehmung, so daß der Vorsprung fest in die axiale Ausnehmung paßt und zu der Festigkeit der Lötverbindung beiträgt. Dies sichert weiterhin eine gute Fluchtung des Spitzenbereichs und des Schaftes während des Zusammenbaus. Die Ausgestaltung des Vorsprungs kann variieren, vorausgesetzt, daß sie eine derartige gute Fluchtung des Spitzenbereichs und des Schaftes sicherstellt. Wenn z. B. der Spitzenbereich eine im wesentlichen zylindrische axiale Ausnehmung aufweist, kann der Vorsprung des Schaftes eine beliebige Form aufweisen, welche Flächen ausbildet, die im wesentlichen einen Kreis bilden, der geringfügig kleiner ist, als der Umfang der axialen Ausnehmung, beispielsweise einen Ring.The design of the lead essentially complements the Shape of the axial recess, so that the projection is firm fits into the axial recess and to the strength of the Solder connection contributes. This continues to ensure a good one Align the tip area and the shaft during of assembly. The design of the projection can vary, provided that they are such a good one Ensures alignment of the tip area and the shaft. If e.g. B. the tip area essentially one Has cylindrical axial recess, the projection of the shaft have any shape, which Forms surfaces that essentially form a circle, which is slightly smaller than the circumference of the axial Recess, for example a ring.
Drehbare Feilen, bei welchen der Spitzenbereich und der Schaft ineinandergreifende Zentriereinrichtungen, wie etwa eine axiale Ausnehmung und einen in diese passenden Vorsprung aufweist, weisen gegenüber konventionellen drehbaren Feilen eine Anzal von Vorteilen auf, welche die bekannten Werkzeuge nicht aufweisen. Die ineinandergreifenden Zentriereinrichtungen führen zu einer automatischen fluchtenden Ausrichtung des Spitzenbereichs koaxial zu dem Schaft. Weiterhin hält die Zentriereinrichtung die koaxiale Fluchtung des Spitzenbereichs und des Schaftes während des gesamten Lötvorganges aufrecht. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, zusätzliche Fixiervorrichtungen vorzusehen, um den Spitzenbereich und den Schaft während des Lötvorganges zu halten. Weiterhin vergrößert die Zentriereinrichtung die Lötfläche, wodurch sich die Festigkeit der Verbindung erhöht. Außerdem wird eine zusätzliche formschlüssige Lagerung geschaffen, welche die Festigkeit des Spitzenbereiches erhöht.Rotatable files, in which the tip area and the Interlocking centering shaft, such as about an axial recess and one that fits into it Has a head start, show conventional a number of advantages on rotatable files do not have the known tools. The interlocking Centering devices lead to an automatic aligned alignment of the tip area coaxially to the shaft. The centering device also stops the coaxial alignment of the tip area and the Shaft upright during the entire soldering process. On in this way it is not necessary to use additional fixing devices to provide the tip area and the Hold the shank during the soldering process. Still enlarged the centering device the soldering surface, whereby the strength of the connection increases. Besides, will an additional positive storage created, which the strength of the tip area increases.
Bei Verwendung eines der bevorzugten lufthärtenden Stähle zur Fertigung des Schaftes und einer der bevorzugten Lötlegierungen treten zusätzliche Vorteile auf. Die Kombination des Ofen-Lötvorganges mit dem Härtevorgang für den Stahlschaft senkt nicht nur die Produktionskosten, sondern ermöglicht einen Schaft, welcher eine gleichmäßige Zugfestigkeit und Härte aufweist. Ein derartiger Schaft widersteht in wirksamer Weise Biegebeanspruchungen, welche bei Schäften auftreten, welche in der Nähe des Spitzenbereiches durch übliche Lötverfahren teilweise wärmebehandelt oder angelassen wurden.When using one of the preferred air hardening steels to manufacture the shaft and one of the preferred solder alloys there are additional benefits. The combination the furnace soldering process with the hardening process for the Steel shank not only lowers production costs, but also enables a shaft that is even Has tensile strength and hardness. Such a shaft withstands bending stresses effectively occur with shafts that are near the Partial area by usual soldering processes have been heat treated or tempered.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich aus der Kenntnis des Fachmanns im Rahmen der Erfindung eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten.The present invention is not based on those described Embodiments limited, rather arise from the knowledge of the expert in the context of the invention a variety of variations.
Claims (39)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US82733486A | 1986-02-07 | 1986-02-07 |
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| Country | Link |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1987
- 1987-02-09 DE DE19873703900 patent/DE3703900A1/en not_active Withdrawn
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| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: GRUENECKER, A., DIPL.-ING. KINKELDEY, H., DIPL.-IN |
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |