EP2540451A2 - Chisel tool - Google Patents
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- EP2540451A2 EP2540451A2 EP12002865A EP12002865A EP2540451A2 EP 2540451 A2 EP2540451 A2 EP 2540451A2 EP 12002865 A EP12002865 A EP 12002865A EP 12002865 A EP12002865 A EP 12002865A EP 2540451 A2 EP2540451 A2 EP 2540451A2
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- chisel
- cutting edge
- replacement
- reinforcing
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
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- B25D17/02—Percussive tool bits
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
- B25D2250/275—Tools having at least two similar components
- B25D2250/285—Tools having three or more similar components, e.g. three motors
Definitions
- the invention relates to a chisel tool according to the preamble of claim 1.
- Chisel tools of the type in question are equipped with a chisel head, a chisel shank and an insertion end, which are arranged one behind the other along a longitudinal axis of the chisel.
- the chisel head has at its free axial end a chisel cutting edge, which is responsible for the material removal.
- Such chisel tools are primarily used as a rock chisel.
- the insertion end of the chisel tool is adapted to be inserted into the chuck of a hammer drill, a chisel hammer or the like.
- the insertion end is then equipped with an SDS-Plus interface, an SDS-Max interface or the like.
- the well-known chisel tool ( DE 100 57 124 A1 ), from which the invention proceeds, has the above basic structure.
- the known chisel tool can be formed as a pointed chisel with a tapered cutting edge or as a flat or Spatm facedeltechnikmaschine with a correspondingly flat chisel cutting edge.
- Each bit tool is subject to some tool wear due to the bit engagement between the bit edge and the material to be chiseled.
- the tool wear manifests itself in a plastic deformation of the chisel cutting edge, but above all in a removal of tool material in the area of the chisel cutting edge.
- With the chisel operation is correspondingly accompanied by a continuous shortening of the chisel tool.
- the invention is based on the problem of designing and further developing the known bit tool in such a way that the operating costs attributable to the bit tool are reduced.
- the proposed solution is based on the fundamental idea of equipping the chisel head with at least one replacement cutting edge, which at least partially replaces the function of the chisel cutting edge after a certain tool wear.
- bit head axially offset from the bit cutting edge forms at least one replacement blade which is exposed by the removal of tool material due to tool wear and then replaces at least a portion of the bit edge.
- the term "axial" is in this case always based on the longitudinal axis of the bit.
- exposing the replacement blade is meant in general that the replacement blade in the exposed state forms at least part of the contact surface of the bit tool to be chiseled material.
- the replacement of the original chisel cutting edge by the at least one replacement cutting edge automatically accompanies the tool wear, so that the replacement cutting edge then provides at least part of the cutting edge, preferably the entire cutting edge.
- the tool wear exposing the replacement cutting edge can basically only be attributed to an abrasion process on the bit stacker.
- the tool wear exposing the replacement blade is partly due to an abrasion process and partly to a fracturing operation on the bit head (claim 2).
- the exposure of the replacement blades can then be set very precisely.
- the original chisel cutting edge and the replacement blades along the chisel longitudinal axis are arranged one behind the other.
- the original chisel cutting edge and the replacement cutting edges are arranged directly behind one another along the longitudinal axis of the cutting bit.
- each replacement cutting edge forms a taper in a cross section parallel to the longitudinal axis of the bit, which forms at least a portion of the bit edge after the corresponding replacement cutting edge has been exposed.
- a reinforcing structure for reinforcing the chisel tool here and preferably a transition region between the respective cutting is provided.
- the chisel tool in question is a flat chisel or a latex chisel. This variant is easy to produce and at the same time ensures a particularly high mechanical stability.
- the chisel tool is designed as a pointed chisel.
- the reinforcing members enclose the here and preferably pyramidal replacement blades on the side edges of the respective pyramidal shape.
- the illustrated chisel tools have a chisel head 1, a chisel shank 2 and an insertion end 3, which are arranged one behind the other along a chisel longitudinal axis 4.
- the chisel head 1 is equipped at its free axial end with a chisel cutting edge 5, which determines the chisel engagement with the material to be chiseled.
- the above "wandering" of the chisel cutting edge 5 is utilized in order to effect an automatic and continuous replacement of a blunt cutting edge 5 against a replacement cutting edge 7 to be explained later.
- the chisel head 1 axially offset from the chisel cutting edge 5 at least one replacement cutting edge 7, in Fig. 2 a total of six replacement blades 7a-f, from, wherein the replacement blades 7 are not exposed when still unused chisel tool, ie in the original state, and are located within the chisel head 1.
- the replacement blades 7 are designed here, and preferably in a substantially parallel to the longitudinal axis of the chisel 4 cross-section substantially wedge-shaped.
- the replacement blades 7 are exposed one after the other, wherein in each case the replacement blade 7 just exposed replaces the original cutter blade 5 in part.
- the shape of the original chisel cutting edge 5 is the view A in the Fig. 2 and 4 refer to.
- bit operation by the action of the bit tool in chisel 6 causes first the wear-related removal of tool material in the area of the original chisel cutting edge 5, which in the illustrations according to Fig. 2 . 4 . 7 and 9 each clearly visible.
- the above tool wear first causes the contact surface of the chisel cutting edge 5 to increase, the chisel cutting edge 5 becomes duller.
- the replacement cutting edge 7a itself acts as a chisel cutting edge 5, which wears as above until the second replacement cutting edge 7b is uncovered. This in turn is accompanied by a corresponding sharpening of the chisel tool.
- the tool wear that causes the release of the respective replacement cutting edge 7 can basically only be attributed to an abrasion process on the bit head 1, which ensures a high level of continuity during the exposure. In a particularly preferred embodiment, however, it is provided that the exposure of the replacement blade 7 causing tool wear only partially due to an abrasion process and partly also on a fracture process on the chisel head 1. As indicated above, the exposure can then be precisely controlled by a corresponding structural design.
- each of the replacement blades 7 is made sharp as possible.
- the weakening of the chisel head 1 in the area of the replacement blades 7 can best be seen in the sectional views BB in FIG Fig. 2 and 4 remove.
- a reinforcing structure 8 for reinforcing the chisel head 1, here and preferably in each case of the axial transition region between two cutting edges 5, 7, is provided.
- the reinforcing structure 8 preferably extends substantially axially and preferably adjacent to a region between two cutting edges 5, 7.
- the reinforcing structure 8 extends essentially over the entire bit head 1 along the longitudinal axis 4 of the bit.
- the reinforcing structure 8 has at least two axially extending reinforcing parts 9a-d on which laterally surround the at least one replacement cutting edge 7. It is essential in all the illustrated embodiments that at least a part of the reinforcing parts 9a-d are elongated.
- the reinforcing members 9a, 9b here and preferably are designed substantially rod-like, in particular cylindrical. It is also conceivable, however, for the reinforcing parts 9a, 9b to be deviating therefrom, in particular cuboidal. It is also conceivable, however, the realization of rib-shaped reinforcing parts 9e-h, as in the still to be explained Fig. 6 to 9 is shown.
- the reinforcing members 9a, 9b perpendicular to the flat side of the chisel tool have a width which is smaller, equal to or greater than the corresponding width of the intermediate replacement cutting 7.
- the reinforcing members 9a, 9b themselves form additional replacement blades 11 af which, like the replacement blades 7a-f explained above, are successively exposed and then replace part of the original bit 5.
- Particularly advantageous is the fact that the obstruction of the chisel operation by the reinforcing members 9 as mentioned above can be significantly reduced.
- a further preferred variant, not shown here, provides that the additional replacement cutting edges 11 are arranged axially offset relative to the replacement cutting edges 7 surrounded by the reinforcing parts 9. On the one hand a good chisel progress and on the other hand a high mechanical stability can be achieved.
- the shape of the at least one replacement cutting edge 7 at least partially substantially corresponds to the shape of the original chisel cutting edge 5. This has been implemented in all illustrated and insofar preferred embodiments.
- the chisel cutting edge 5 and the at least one replacement cutting edge 7 in all the illustrated embodiments run essentially pointed towards the free end of the chisel head 1, here and preferably the chisel cutting edge 5 and the at least one replacement cutting edge 7 facing in a free end of the chisel head 1, axial direction of the chisel edge 5 more sharply than in the remaining axial region of the chisel cutting edge 5.
- the chisel cutting edge 5 and the at least one replacement cutting edge 7 are sharpened as it were.
- each replacement blade 7 is provided, which are arranged axially one behind the other, more preferably the chisel head 1 in the area the replacement cutting edge 7 is configured substantially sawtooth-like in a cross-section parallel to the longitudinal axis of the bit 4. This ensures that a blade 5, 7 immediately follows a replacement blade 7, without any "blunt" intermediate sections are interposed.
- the sawtooth-like configuration can be provided on one side or, as shown, on both sides.
- Fig. 4 shows that there are the reinforcing parts 9 in cross-section parallel to the longitudinal axis of the chisel 4 also sawtooth configured, which ultimately goes back to the realization of the additional replacement blades 11.
- the saw tooth structure is shown on the flat front and back sides of the chisel tool. It is also conceivable that the free side surfaces of the reinforcing members 9 are equipped with a sawtooth structure.
- the sawtooth structures are edged or at least partially rounded.
- an optimization with regard to possible wedge effects can be made.
- the chisel tool is designed as a latex chisel.
- the original cutting edge 5 extends essentially transversely to the longitudinal axis of the bit 4, here and preferably even in a straight line.
- the replacement blades 7 also run essentially transversely to the longitudinal axis of the bit 4, here and preferably also a substantially rectilinear course of the replacement blades 7 is provided. This corresponds to the above proposal to adapt the shape of the replacement blades 7 to the shape of the original chisel cutting edge 5.
- Fig. 5a shows, for example, that the replacement blades 7 extend in the chisel direction 6 convex.
- convex in the chisel direction is meant that the convex protrusion is provided in the chisel direction 6.
- the replacement blades 7 run convexly counter to the direction of the bit 6. This is in Fig. 5b shown.
- Fig. 5c are the replacement blades 7 set against a transversely to the longitudinal axis of the chisel 4 extending reference axis.
- the angle of attack ⁇ is here and preferably in a range between 25 ° and 55 °, in particular at about 40 °. The resulting asymmetry can bring a particularly advantageous effect in terms of vibration reduction with it.
- the replacement blades 7 in the chisel 6 ( Fig. 5d ) or against the chisel direction 6 (FIG. Fig. 5e ) are designed arrow-shaped. Depending on the material to be chiseled, the chisel progress can be optimized.
- the two reinforcing parts 9a, 9b run here and preferably parallel to one another and parallel to the longitudinal axis of the bit 4.
- the width of the chisel head 1 perpendicular to the flat side of the chisel head 1 along the longitudinal axis of the chisel 1 can be provided substantially constant.
- the width of the chisel head 1, in particular the replacement cutting edges 7 and / or the reinforcing parts 9, increases counter to the chisel direction 6, which leads to a high mechanical stability in the chisel direction 6.
- the proposed chisel tool is designed as a chisel.
- the original chisel blade 5 is substantially cone-shaped, designed here and preferably pyramid-shaped.
- original chisel cutting 5 a pyramid shape with a substantially square base. Conceivable are pyramid shapes with a largely arbitrary number of corners in the base.
- pyramid shape is to be understood broadly.
- the side surfaces of the pyramidal shape may also be substantially concave.
- the replacement cutting edges 7 are also substantially cone-shaped, here and preferably pyramid-shaped.
- a substantially sawtooth-like structure is evident, as in the sectional views BB in FIGS Fig. 7 and 9 is shown.
- a reinforcing structure 8 is provided.
- the reinforcing parts 9a-d or 9e-h enclose the pyramidal replacement cutting edges 7 on the side edges of the respective pyramidal shape.
- rib-like reinforcing parts 9e-h are provided, which laterally surround the substantially conical replacement blades 7, wherein the rib-like reinforcing members 9e-h relative to the longitudinal axis of the chisel 4 are substantially radially aligned and axially between two replacement blades 7, here and preferably also between the first replacement cutting edge 7a and the original cutting edge 5.
- the rib-like reinforcing parts 9e-h form wall sections, which in any case engage with the replacement blades 7. Characterized in that the reinforcing parts 9e-h are stressed in the chisel operation primarily on pressure, results in a mechanical structure with a high mechanical resistance moment.
- this originally strong structure is deliberately weakened in the course of chisel operation, if it is violated by the attributable to the tool wear erosion of tool material. This weakening may result in a controlled acceleration of the exposure of the next replacement blade 7.
- the targeted weakening mentioned above can be controlled, for example, by a suitable design of the rib-like reinforcing parts 9e-h. It can be the representations according to the Fig. 6 to 9 For example, it can be seen that the height of the ribs 9e-h, in this case the radial extension of the ribs 9e-h, is lowest in the axial regions of the tips of the replacement blades 7.
- the concomitant weakening of the ribs 9e-h can be used to a certain extent as a predetermined breaking point.
- the ribs in each case in the region which is to serve as a predetermined breaking point be designed to be thinner than in the remaining regions of the ribs.
- the reinforcing structure 8 is in the in the Fig. 8 . 9 illustrated embodiment exclusively of rib-like reinforcing parts 9e-h, which simplifies the production of the chisel tool.
- rod-like reinforcing parts 9a-d are additionally provided, which lead to additional stabilization.
- the rod-like reinforcing parts 9a-d taper in sections towards the insertion end 3, namely along a replacement cutting edge 7, which leads to a step-like nature of the rod-like reinforcing parts 9a-d. By this stage, in turn, predetermined breaking points arise between two replacement blades 7, which has a favorable effect on the controlled exposure of the respective replacement blade 7.
- the rib-like reinforcing parts 9e-h at least partly bridge a radial area between a replacement cutting edge and a rod-like reinforcing part 9a-d. This makes it possible to set a high mechanical resistance moment for the chisel operation.
- the views A in the Fig. 7 and 9 each show that the original chisel cutting edge 5 in plan view is designed substantially star-shaped and according to Fig. 6 to 9 has four star-shaped extending cutting portions 5a-d.
- formal matching of the replacement blades 7 to the original chisel blade 5 it is further preferably such that the exposed replacement blades 7 are also configured star-shaped in plan view, which is the view DD in the Fig. 7 and 9 each can be removed.
- the controlled exposure of the replacement blades 7 is of particular importance here. This can be done by a suitable structural design and arrangement of the replacement cutting edges 7 on the one hand and the reinforcing structure 8 on the other hand. It can be provided in addition to the already occurring abrasion also targeted fracture operations. This relates in particular to the regularly existing tapering region between two cutting edges 5, 7, the rod-like reinforcing parts 9a-d and the rib-like reinforcing parts 9e-h. Through a targeted introduction of above-mentioned predetermined breaking points, the targeted exposure of the replacement blades 7 can be realized in a particularly simple manner.
- the proposed chisel tool is preferably formed in one piece. With a suitable design, it can be produced without cutting or machining, in particular in the forging, casting, rolling, grinding or milling process. In principle, however, is also conceivable that the proposed chisel tool is designed in several parts. It may be advantageous to design the replacement blades 7 as insert elements. Finally, it may be advantageous to design the chisel head, the chisel shank 2 and / or the insertion end 3 as separate parts which are pressed together or the like.
- the reinforcing structure 8 is preferably optimized for a high resulting moment of resistance of the chisel head 5 with respect to a torsional and / or bending stress.
- One possibility for this is to make the reinforcing parts 9 stronger towards the insertion end 3, in particular the rod-like reinforcing parts 9a-d for the insertion end 3 with an increasing cross-section and / or the rib-like reinforcing parts 9e-h with an increasing wall thickness.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Meißelwerkzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a chisel tool according to the preamble of
Meißelwerkzeuge der in Rede stehenden Art sind mit einem Meißelkopf, einem Meißelschaft und einem Einsteckende ausgestattet, die entlang einer Meißellängsachse hintereinander angeordnet sind. Der Meißelkopf weist an seinem freien axialen Ende eine Meißelschneide auf, die für den Materialabtrag verantwortlich ist. Derartige Meißelwerkzeuge finden in erster Linie als Gesteinsmeißel Anwendung.Chisel tools of the type in question are equipped with a chisel head, a chisel shank and an insertion end, which are arranged one behind the other along a longitudinal axis of the chisel. The chisel head has at its free axial end a chisel cutting edge, which is responsible for the material removal. Such chisel tools are primarily used as a rock chisel.
Üblicherweise ist das Einsteckende des Meißelwerkzeugs dafür ausgelegt, in das Futter eines Bohrhammers, eines Meißelhammers o. dgl. eingesetzt zu werden. Hierfür ist das Einsteckende dann mit einer SDS-Plus-Schnittstelle, einer SDS-Max-Schnittstelle o. dgl. ausgestattet.Usually, the insertion end of the chisel tool is adapted to be inserted into the chuck of a hammer drill, a chisel hammer or the like. For this the insertion end is then equipped with an SDS-Plus interface, an SDS-Max interface or the like.
Das bekannte Meißelwerkzeug (
Jedes Meißelwerkzeug ist einem gewissen Werkzeugverschleiß unterworfen, der auf den Meißeleingriff zwischen der Meißelschneide und dem zu meißelnden Material zurückgeht. Der Werkzeugverschleiß äußert sich in einer plastischen Verformung der Meißelschneide, vor allem aber in einem Abtrag von Werkzeugmaterial im Bereich der Meißelschneide. Mit dem Meißelbetrieb geht entsprechend eine fortlaufende Verkürzung des Meißelwerkzeugs einher.Each bit tool is subject to some tool wear due to the bit engagement between the bit edge and the material to be chiseled. The tool wear manifests itself in a plastic deformation of the chisel cutting edge, but above all in a removal of tool material in the area of the chisel cutting edge. With the chisel operation is correspondingly accompanied by a continuous shortening of the chisel tool.
Um zu gewährleisten, dass trotz des obigen Werkzeugverschleißes gute Abtragsleistungen erzielt werden, kann bei dem bekannten Meißelwerkzeug auf ein regelmäßiges Nachschleifen nicht verzichtet werden. Dies ist mit einem erheblichen Zeit- und Personaleinsatz verbunden, was letztlich zu erheblichen, dem Meißelwerkzeug zuzurechnenden Betriebskosten führt.In order to ensure that good removal rates are achieved despite the above tool wear, a regular regrinding can not be dispensed with in the known tool. This is associated with a considerable time and personnel, which ultimately leads to significant, attributable to the chisel tool operating costs.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, das bekannte Meißelwerkzeug derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die dem Meißelwerkzeug zuzurechnenden Betriebskosten reduziert werden.The invention is based on the problem of designing and further developing the known bit tool in such a way that the operating costs attributable to the bit tool are reduced.
Das obige Problem wird bei einem Meißelwerkzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.The above problem is solved in a chisel tool according to the preamble of
Der vorschlagsgemäßen Lösung liegt die grundsätzliche Überlegung zugrunde, den Meißelkopf mit mindestens einer Ersatzschneide auszustatten, die nach einem gewissen Werkzeugverschleiß die Funktion der Meißelschneide zumindest zum Teil ersetzt.The proposed solution is based on the fundamental idea of equipping the chisel head with at least one replacement cutting edge, which at least partially replaces the function of the chisel cutting edge after a certain tool wear.
Im Einzelnen bildet der Meißelkopf axial versetzt zu der Meißelschneide mindestens eine Ersatzschneide aus, die durch den auf den Werkzeugverschleiß zurückgehenden Abtrag von Werkzeugmaterial freigelegt wird und dann zumindest einen Teil der Meißelschneide ersetzt. Der Begriff "axial" ist vorliegend stets auf die Meißellängsachse bezogen.Specifically, the bit head axially offset from the bit cutting edge forms at least one replacement blade which is exposed by the removal of tool material due to tool wear and then replaces at least a portion of the bit edge. The term "axial" is in this case always based on the longitudinal axis of the bit.
Mit "Freilegen" der Ersatzschneide ist hier ganz allgemein gemeint, dass die Ersatzschneide im freigelegten Zustand zumindest einen Teil der Kontaktfläche des Meißelwerkzeugs zu dem zu meißelnden Material bildet.By "exposing" the replacement blade is meant in general that the replacement blade in the exposed state forms at least part of the contact surface of the bit tool to be chiseled material.
Mit der vorschlagsgemäßen Lösung lässt sich erreichen, dass mit dem Werkzeugverschleiß der Ersatz der originären Meißelschneide durch die mindestens eine Ersatzschneide automatisch einhergeht, so dass dann die Ersatzschneide zumindest einen Teil der Meißelschneide, vorzugsweise die gesamte Meißelschneide, bereitstellt.With the proposed solution, it can be achieved that the replacement of the original chisel cutting edge by the at least one replacement cutting edge automatically accompanies the tool wear, so that the replacement cutting edge then provides at least part of the cutting edge, preferably the entire cutting edge.
Der die Ersatzschneide freilegende Werkzeugverschleiß kann grundsätzlich ausschließlich auf einen Abriebvorgang am Meißelkpof zurückgehen. Vorzugsweise geht der die Ersatzschneide freilegende Werkzeugverschleiß aber teilweise auf einen Abriebvorgang und teilweise auf einen Bruchvorgang am Meißelkopf zurück (Anspruch 2). Durch eine geeignete Auslegung der mechanischen Struktur des Meißelkopfes läßt sich das Freilegen der Ersatzschneiden dann besonders genau einstellen.The tool wear exposing the replacement cutting edge can basically only be attributed to an abrasion process on the bit stacker. Preferably, however, the tool wear exposing the replacement blade is partly due to an abrasion process and partly to a fracturing operation on the bit head (claim 2). By a suitable design of the mechanical structure of the chisel head, the exposure of the replacement blades can then be set very precisely.
Im einfachsten Fall schließen sich an die originäre Meißelschneide eine Reihe von Ersatzschneiden an, wobei die originäre Meißelschneide und die Ersatzschneiden entlang der Meißellängsachse hintereinander angeordnet sind. Vorzugsweise sind die originäre Meißelschneide und die Ersatzschneiden entlang der Meißellängsachse unmittelbar hintereinander angeordnet. Dabei bildet jede Ersatzschneide in einem Querschnitt parallel zur Meißellängsachse eine Verjüngung aus, die nach dem Freilegen der entsprechenden Ersatzschneide zumindest einen Teil der Meißelschneide bildet.In the simplest case, close to the original chisel cutting a number of replacement blades, the original chisel cutting edge and the replacement blades along the chisel longitudinal axis are arranged one behind the other. Preferably, the original chisel cutting edge and the replacement cutting edges are arranged directly behind one another along the longitudinal axis of the cutting bit. In this case, each replacement cutting edge forms a taper in a cross section parallel to the longitudinal axis of the bit, which forms at least a portion of the bit edge after the corresponding replacement cutting edge has been exposed.
Die obigen Verjüngungen führen aber auch zu einer mechanischen Schwächung des Meißelwerkzeugs, so dass bei der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 eine Verstärkungsstruktur zur Verstärkung des Meißelwerkzeugs, hier und vorzugsweise eines Übergangsbereichs zwischen den jeweiligen Schneiden, vorgesehen ist.However, the above tapers also lead to a mechanical weakening of the chisel tool, so that in the particularly preferred embodiment according to
Bei den weiter bevorzugten Ausgestaltungen gemäß Anspruch 10 handelt es sich bei dem in Rede stehenden Meißelwerkzeug um einen Flachmeißel oder einen Spatmeißel. Diese Variante lässt sich leicht herstellen und gewährleistet gleichzeitig eine besonders hohe mechanische Stabilität.In the further preferred embodiments according to
Bei der ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 13 ist es vorgesehen, dass das Meißelwerkzeug als Spitzmeißel ausgestaltet ist. Bei einer weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 13 fassen die Verstärkungsteile die hier und vorzugsweise pyramidenförmigen Ersatzschneiden an den Seitenkanten der jeweiligen Pyramidenform ein. Mit dieser Struktur lassen sich mit besonders geringem Einsatz von Werkzeugmaterial überraschend gute Ergebnisse hinsichtlich der mechanischen Stabilität erreichen.In the likewise preferred embodiment according to claim 13, it is provided that the chisel tool is designed as a pointed chisel. In a further preferred embodiment according to claim 13, the reinforcing members enclose the here and preferably pyramidal replacement blades on the side edges of the respective pyramidal shape. With this structure surprisingly good results in terms of mechanical stability can be achieved with a particularly low use of tool material.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
- Fig. 1
- eine erste Ausführungsform eines vorschlagsgemäßen Meißelwerkzeugs in einer perspektivischen Ansicht,
- Fig. 2
- das Meißelwerkzeug gemäß
Fig. 1 in einer Seitenansicht und in diversen Schnittansichten, - Fig. 3
- eine weitere Ausführungsform eines vorschlagsgemäßen Meißelwerkzeugs in einer perspektivischen Ansicht,
- Fig. 4
- das Meißelwerkzeug gemäß
Fig. 3 in einer Seitenansicht und in diversen Schnittansichten, - Fig. 5
- verschiedene Varianten für die Auslegung von Ersatzschneiden, die auf die Meißelwerkzeuge gemäß
Fig. 1 bis 4 Anwendung finden können, - Fig. 6
- eine weitere Ausführungsform eines vorschlagsgemäßen Meißelwerkzeugs in einer perspektivischen Ansicht,
- Fig. 7
- das Meißelwerkzeug gemäß
Fig. 6 in einer Seitenansicht und in diversen Schnittansichten, - Fig. 8
- eine weitere Ausführungsform eines vorschlagsgemäßen Gesteinswerkzeugs in einer perspektivischen Ansicht und
- Fig. 9
- das Gesteinswerkzeug gemäß
Fig. 8 in einer Seitenansicht und in diversen Schnittansichten.
- Fig. 1
- a first embodiment of a proposed chisel tool in a perspective view,
- Fig. 2
- according to the chisel tool
Fig. 1 in a side view and in various sectional views, - Fig. 3
- a further embodiment of a proposed chisel tool in a perspective view,
- Fig. 4
- according to the chisel tool
Fig. 3 in a side view and in various sectional views, - Fig. 5
- different variants for the design of replacement blades, according to the chisel tools according to
Fig. 1 to 4 Application can find - Fig. 6
- a further embodiment of a proposed chisel tool in a perspective view,
- Fig. 7
- according to the chisel tool
Fig. 6 in a side view and in various sectional views, - Fig. 8
- a further embodiment of a proposed rock mold in a perspective view and
- Fig. 9
- according to the rock tool
Fig. 8 in a side view and in various sectional views.
Es darf vorausgeschickt werden, dass die vorschlagsgemäße Lösung auf alle denkbaren Arten von Meißelwerkzeugen anwendbar ist. Die Zeichnungen zeigen bevorzugte Varianten für einen Spatmeißel (
Die dargestellten Meißelwerkzeuge weisen einen Meißelkopf 1, einen Meißelschaft 2 und ein Einsteckende 3 auf, die entlang einer Meißellängsachse 4 hintereinander angeordnet sind. Der Meißelkopf 1 ist an seinem freien axialen Ende mit einer Meißelschneide 5 ausgestattet, die den Meißeleingriff mit dem zu meißelnden Material bestimmt.The illustrated chisel tools have a
Der weiter oben angesprochene Werkzeugverschleiß führt unter anderem zu einem Abtrag von Werkzeugmaterial, üblicherweise des Werkzeugstahls, so dass die Position der Meißelschneide 5 stetig entgegen der Meißelrichtung 6 "wandert", das Meißelwerkzeug also gekürzt wird.The above-mentioned tool wear leads inter alia to a removal of tool material, usually the tool steel, so that the position of the
Vorschlagsgemäß wird das obige "Wandern" der Meißelschneide 5 ausgenutzt, um einen selbsttätigen und kontinuierlichen Ersatz einer stumpfen Meißelschneide 5 gegen eine noch zu erläuternde Ersatzschneide 7 zu bewerkstelligen. Hierfür bildet der Meißelkopf 1 axial versetzt zu der Meißelschneide 5 mindestens eine Ersatzschneide 7, in
Erst durch den auf den Werkzeugverschleiß zurückgehenden Abtrag von Werkzeugmaterial werden die Ersatzschneiden 7 nacheinander freigelegt, wobei jeweils die gerade freigelegte Ersatzschneide 7 die originäre Meißelschneide 5 jedenfalls zum Teil ersetzt. Die Form der originären Meißelschneide 5 ist der Ansicht A in den
Es lässt sich den Darstellungen in den
Im Einzelnen bewirkt der Meißelbetrieb durch die Beaufschlagung des Meißelwerkzeugs in Meißelrichtung 6 zunächst den verschleißbedingten Abtrag von Werkzeugmaterial im Bereich der originären Meißelschneide 5, die in den Darstellungen gemäß den
Der obige Werkzeugverschleiß führt zunächst dazu, dass sich die Kontaktfläche der Meißelschneide 5 vergrößert, die Meißelschneide 5 wird stumpfer.The above tool wear first causes the contact surface of the
Bei fortschreitendem Werkzeugverschleiß setzt sich der Abtrag von Werkzeugmaterial fort, bis die Ersatzschneide 7a freigelegt wird. Die Kontaktfläche zwischen Meißelwerkzeug und dem zu meißelnden Material wird damit reduziert, das Meißelwerkzeug wird entsprechend schärfer.As the tool wear progresses, the removal of tool material continues until the
Im weiteren Meißelbetrieb wirkt die Ersatzschneide 7a dann selbst als Meißelschneide 5, die wie oben verschleißt, bis die zweite Ersatzschneide 7b freigelegt wird. Dies geht wiederum mit einer entsprechenden Schärfung des Meißelwerkzeugs einher.In the further chiseling operation, the
Die obige Betriebsweise des vorschlagsgemäßen Meißelwerkzeugs setzt sich nacheinander für alle Ersatzschneiden 7 entsprechend fort.The above operation of the proposed chisel tool continues successively for all
Der das Freilegen der jeweiligen Ersatzschneide 7 verursachende Werkzeugverschleiß kann grundsätzlich ausschließlich auf einen Abriebvorgang am Meißelkopf 1 zurückgehen, was eine hohe Kontinuität beim Freilegen gewährleistet. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es allerdings vorgesehen, dass der das Freilegen der Ersatzschneide 7 verursachende Werkzeugverschleiß nur teilweise auf einen Abriebvorgang und teilweise auch auf einen Bruchvorgang am Meißelkopf 1 zurückgeht. Wie oben angedeutet, lässt sich das Freilegen dann durch eine entsprechende konstruktive Auslegung genau steuern.The tool wear that causes the release of the respective
Um den obigen Effekt der Selbstschärfung zu verstärken, ist es wünschenswert, die Ersatzschneiden 7 jeweils so scharf wie möglich auszugestalten. Dies bedeutet, dass die Verbindungsstelle der Ersatzschneiden 7 zu der jeweils vorgelagerten Schneide 5, 7 mechanisch entsprechend schwach ausgebildet ist. Die Schwächung des Meißelkopfs 1 im Bereich der Ersatzschneiden 7 lässt sich am besten den Schnittdarstellungen B-B in den
Bei den dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen weist die Verstärkungsstruktur 8 mindestens zwei axial verlaufende Verstärkungsteile 9a-d auf, die die mindestens eine Ersatzschneide 7 seitlich einfassen. Wesentlich ist bei allen dargestellten Ausführungsformen, dass zumindest ein Teil der Verstärkungsteile 9a-d länglich ausgestaltet sind.In the illustrated and insofar preferred exemplary embodiments, the reinforcing structure 8 has at least two axially extending reinforcing
Im Sinne einer besonders kompakten Struktur ist es bei allen Ausführungsbeispielen vorgesehen, dass sich zumindest ein Teil der Verstärkungsteile 9 axial bis hin zu der originären Meißelschneide 5 erstrecken. Um zu vermeiden, dass die Verstärkungsteile 9 den Meißelbetrieb behindern, ist es weiter vorzugsweise so, dass sich die Verstärkungsteile 9a, 9b zumindest abschnittsweise zu der originären Meißelschneide 5 hin verjüngen. Dies ist bei dem in den
Bei dem in den
Es lässt sich am besten der Schnittdarstellung D-D in
Bei der Ausgestaltung des Meißelwerkzeugs als Spat- oder Flachmeißel kann es je nach Anwendungsfall vorgesehen sein, dass die Verstärkungteile 9a, 9b senkrecht zur Flachseite des Meißelwerkzeugs eine Breite aufweisen, die kleiner, gleich oder größer als die entsprechende Breite der dazwischenliegenden Ersatzschneiden 7 ist.In the embodiment of the chisel tool as spade or flat chisel, it may be provided depending on the application that the reinforcing
Bei geeigneter Auslegung der Verstärkungsstruktur 8 ist es sogar möglich, im Bereich zwischen zwei Schneiden 5, 7 eine nicht dargestellte Ausnehmung vorzusehen, so dass die Ersatzschneide 7 auf einfache Weise besonders scharf ausgebildet sein kann. Vor dem Hintergrund einer der jeweiligen Ersatzschneide 7 axial vorgelagerten Ausnehmung ist die obige Formulierung "Freilegen der Erdsatzschneide" entsprechend weit auszulegen.With a suitable design of the reinforcing structure 8, it is even possible to provide a recess, not shown, in the region between two cutting
Interessant bei dem in den
Eine weiter bevorzugte und hier nicht dargestellte Variante sieht vor, dass die zusätzlichen Ersatzschneiden 11 zu den von den Verstärkungsteilen 9 eingefassten Ersatzschneiden 7 axial versetzt angeordnet sind. Damit lässt sich einerseits ein guter Meißelfortschritt und andererseits eine hohe mechanische Stabilität erreichen.A further preferred variant, not shown here, provides that the additional replacement cutting edges 11 are arranged axially offset relative to the
Um eine Änderung der Meißelcharakteristik auch im Zuge einer obigen Selbstschärfung weitestmöglich zu verhindern, entspricht die Formgebung der mindestens einen Ersatzschneide 7 zumindest teilweise im Wesentlichen der Formgebung der originären Meißelschneide 5. Dies ist bei allen dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispielen umgesetzt worden.In order to prevent a change in the chisel characteristic as far as possible in the course of a self-sharpening above, the shape of the at least one
Die Meißelschneide 5 und die mindestens eine Ersatzschneide 7 laufen bei allen dargestellten Ausführungsformen zu dem freien Ende des Meißelkopfes 1 hin im Wesentlichen spitz zu, wobei hier und vorzugsweise die Meißelschneide 5 und die mindestens eine Ersatzschneide 7 in einem dem freien Ende des Meißelkopfes 1 zugewandten, axialen Bereich der Meißelschneide 5 spitzer zulaufen als in dem übrigen axialen Bereich der Meißelschneide 5. Die Meißelschneide 5 und die mindestens eine Ersatzschneide 7 sind gewissermaßen angespitzt.The
Es lässt sich der Zeichnung ferner entnehmen, dass bei den dargestellten Ausführungsbeispielen mehrere Ersatzschneiden 7 vorgesehen sind, die axial hintereinander angeordnet sind, wobei weiter vorzugsweise der Meißelkopf 1 im Bereich der Ersatzschneiden 7 in einem Querschnitt parallel zu der Meißellängsachse 4 im Wesentlichen sägezahnartig ausgestaltet ist. Damit ist sichergestellt, dass einer Schneide 5, 7 unmittelbar eine Ersatzschneide 7 folgt, ohne dass irgendwelche "stumpfen" Zwischenabschnitte zwischengeschaltet sind. Die sägezahnartige Ausgestaltung kann einseitig oder, wie dargestellt, beidseitig vorgesehen sein.It can also be seen from the drawing that in the illustrated embodiments,
Bei allen obigen Sägezahnstrukturen kann es grundsätzlich vorgesehen sein, dass die Sägezahnstrukturen kantig oder jedenfalls zum Teil abgerundet ausgestaltet sind. So kann eine Optimierung im Hinblick auf mögliche Keilwirkungen vorgenommen werden.In all the above sawtooth structures, it can be provided in principle that the sawtooth structures are edged or at least partially rounded. Thus, an optimization with regard to possible wedge effects can be made.
Bei den in den
Entsprechend verlaufen auch die Ersatzschneiden 7 im Wesentlichen quer zu der Meißellängsachse 4, hier und vorzugsweise ist auch ein im Wesentlichen geradliniger Verlauf der Ersatzschneiden 7 vorgesehen. Dies entspricht dem obigen Vorschlag, die Formgebung der Ersatzschneiden 7 an die Formgebung der originären Meißelschneide 5 anzupassen.Correspondingly, the
Für die Formgebung der Ersatzschneiden 7 sind zahlreiche vorteilhafte Varianten denkbar. Für die Ausgestaltung des Meißelwerkzeugs als Spatmeißel ist dies in
Bei der weiter bevorzugten Ausgestaltung gemäß
Denkbar ist auch, dass die Ersatzschneiden 7 in Meißelrichtung 6 (
Es darf darauf hingewiesen werden, dass die in
Bei den in den
Grundsätzlich kann die Breite des Meißelkopfes 1 senkrecht zu der Flachseite des Meißelkopfes 1 entlang der Meißellängsachse 1 im Wesentlichen konstant vorgesehen sein. Hier und vorzugsweise ist es allerdings so, dass die Breite des Meißelkopfes 1, insbesondere der Ersatzschneiden 7 und/oder der Verstärkungsteile 9, entgegen der Meißelrichtung 6 ansteigt, was zu einer hohen mechanischen Stabilität in Meißelrichtung 6 führt.In principle, the width of the
Bei den in den
Bei beiden in den
Interessant ist nun, dass im Sinne der einheitlichen Formgebung von originärer Meißelschneide 5 und Ersatzschneiden 7 die Ersatzschneiden 7 ebenfalls im Wesentlichen kegelförmig, hier und vorzugsweise pyramidenförmig, ausgestaltet sind. Dabei zeigt sich auch hier in einem Querschnitt parallel zu der Meißellängsachse 4 eine im Wesentlichen sägezahnartige Struktur, wie in den Schnittdarstellungen B-B in den
Bei einer grundsätzlich wünschenswerten, ideal spitz zulaufenden Ausgestaltung der Ersatzschneiden 7 würde lediglich eine punktförmige Verbindung zwischen zwei Schneiden 5, 7 bestehen. Entsprechend ist auch bei dem in den
Bei den in den
Die oben angesprochene, gezielte Schwächung lässt sich beispielsweise durch eine geeignete Auslegung der rippenartigen Verstärkungsteile 9e-h steuern. Es lässt sich den Darstellungen gemäß den
Die Verstärkungsstruktur 8 besteht bei dem in den
Hier und vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die rippenartigen Verstärkungsteile 9e-h einen radialen Bereich zwischen einer Ersatzschneide und einem stangenartigen Verstärkungsteil 9a-d jedenfalls teilweise überbrücken. Damit lässt sich ein hohes mechanisches Widerstandsmoment für den Meißelbetrieb einstellen.Here and preferably, it is provided that the rib-like reinforcing
Die Ansichten A in den
Es ergibt sich aus den obigen Erläuterungen, dass dem gesteuerten Freilegen der Ersatzschneiden 7 hier besondere Bedeutung zukommt. Dies lässt sich durch eine geeignete konstruktive Auslegung und Anordnung der Ersatzschneiden 7 einerseits und der Verstärkungsstruktur 8 andererseits bewerkstelligen. Dabei können neben den ohnehin auftretenden Abriebvorgängen auch gezielte Bruchvorgänge vorgesehen sein. Dies betrifft insbesondere den regelmäßig vorhandenen Verjüngungsbereich zwischen zwei Schneiden 5, 7, die stangenartigen Verstärkungsteile 9a-d und die rippenartigen Verstärkungsteile 9e-h. Durch eine gezielte Einbringung oben angesprochener Sollbruchstellen lässt sich das gezielte Freilegen der Ersatzschneiden 7 in besonders einfacher Weise realisieren.It follows from the above explanations that the controlled exposure of the
Das vorschlagsgemäße Meißelwerkzeug ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Es lässt sich bei geeigneter Auslegung spanlos oder spanend, insbesondere im Schmiede-, Gieß-, Roll-, Schleif- oder Fräsverfahren, erzeugen. Grundsätzlich denkbar ist aber auch, dass das vorschlagsgemäße Meißelwerkzeug mehrteilig ausgestaltet ist. Dabei kann es vorteilhaft sein, die Ersatzschneiden 7 als Einsatzelemente auszubilden. Schließlich kann es vorteilhaft sein, den Meißelkopf, den Meißelschaft 2 und/oder das Einsteckende 3 als separate Teile auszugestalten, die miteinander verpresst o. dgl. sind.The proposed chisel tool is preferably formed in one piece. With a suitable design, it can be produced without cutting or machining, in particular in the forging, casting, rolling, grinding or milling process. In principle, however, is also conceivable that the proposed chisel tool is designed in several parts. It may be advantageous to design the
Schließlich darf noch darauf hingewiesen werden, dass die Verstärkungsstruktur 8 vorzugsweise auf ein hohes resultierendes Widerstandsmoment des Meisselkopfs 5 im Hinblick auf eine Torsions- und/oder Biegebeanspruchung hin optimiert ist. Eine Möglichkeit hierfür besteht darin, die Verstärkungsteile 9 zum Einsteckende 3 hin stärker, insbesondere die stangenartigen Verstärkungsteile 9a-d zum Einsteckende 3 hin mit größer werdendem Querschnitt und/oder die rippenartigen Verstärkungsteile 9e-h mit größer werdender Wandstärke auszulegen. Denkbar ist in diesem Zusammenhang auch, das Widerstandsmoment durch strukturelle Maßnahmen zu erhöhen, insbesondere durch eine zum Einsteckende 3 hin größer werdende radiale Erstreckung der rippenartigen Verstärkungsteile 9e-h.Finally, it should be pointed out that the reinforcing structure 8 is preferably optimized for a high resulting moment of resistance of the
Claims (15)
dadurch gekennzeichnet,
dass der Meißelkopf (1) axial versetzt zu der Meißelschneide (5) mindestens eine Ersatzschneide (7) ausbildet, die durch den auf den Werkzeugverschleiß zurückgehenden Abtrag von Werkzeugmaterial freigelegt wird und dann zumindest einen Teil der Meißelschneide (5) ersetzt.Chisel tool with a chisel head (1), chisel shank (2) and insertion end (3), which are arranged one behind the other along a chisel longitudinal axis (4), wherein the chisel head (1) has a chisel cutting edge (5) at its free axial end,
characterized,
in that the bit head (1) forms at least one replacement cutting edge (7) axially offset from the bit cutting edge (5), which is exposed by the removal of tool material due to tool wear and then replaces at least part of the bit cutting edge (5).
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