EP3363596A1

EP3363596A1 - Cold chisel

Info

Publication number: EP3363596A1
Application number: EP17156257.2A
Authority: EP
Inventors: Jascha Marnette; Heinrich Pauli; Nahid Nora Elhami; Guenter Domani
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2017-02-15
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2018-08-22
Also published as: WO2018149746A1

Abstract

Der erfindungsgemäße Meißel 1 für eine Handwerkzeugmaschine zum Bearbeiten von mineralischen Bauwerkstoffen hat einen Schaft 2, ein Einsteckende 7 und einen Meißelkopf 3. Der Schaft aus einem Stahl ist zylindrisch oder prismatisch. Das Einsteckende ist zum Verriegeln des Meißels in der Handwerkzeugmaschine ausgebildet. Der Meißelkopf aus einem gesinterten Metalkarbid ist kegelförmige oder pyramidal. Der Meißelkopf steht radial über den Schaft hinaus.

The chisel 1 according to the invention for a hand tool machine for working mineral building materials has a shank 2, a shank 7 and a chisel head 3. The shank made of a steel is cylindrical or prismatic. The insertion end is designed for locking the bit in the hand tool. The chisel head of a sintered metal carbide is cone-shaped or pyramidal. The chisel head projects radially beyond the shank.

Description

FIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Meißel, insbesondere einen Spitzmeißel für eine Handwerkzeugmaschine.The present invention relates to a chisel, in particular a chisel for a hand tool.

Ein Spitzmeißel für eine Handwerkzeugmaschine ist beispielsweise aus US 5 145 237 A bekannt. Der Meißel hat einen zylindrischen Schaft mit einem Einsteckende zum lösbaren Verriegeln des Meißels in der Handwerkzeugmaschine. Das andere Ende des Schafts ist in eine Spitze umgeformt. Die pyramidenförmige Spitze kann in einen Untergrund aus Beton durch die Handwerkzeugmaschine eingetrieben werden. Der Untergrund soll dadurch gesprengt werden. Ein erfahrener Anwender kennt die Belastungsgrenze des Untergrunds, setzt den Meißel entsprechend nahe an einer bereits vorhandenen Abbruchkante an und nutzt die bestehende Schwächung des Untergrunds durch die Abbruchkante zum Absprengen weiteren Materials des Untergrunds aus. Aufgrund von Unerfahrenheit und Unaufmerksamkeit kann der Meißel zu weit von einer Abbruchkante angesetzt werden. In Folge bricht der Untergrund selbst dann nicht auf, wenn der Meißel vollständig eingetrieben ist. Der Untergrund klemmt den Meißel fest und der Anwender kann den Meißel nicht aus dem Untergrund herausziehen. Dem Anwender bleibt nichts übrig, als den Untergrund um den Meißel mit Hilfe eines zweiten Meißels abzubrechen.For example, a chisel for a hand tool is off US 5 145 237 A known. The bit has a cylindrical shank with a male end for releasably locking the bit in the hand tool. The other end of the shaft is transformed into a spike. The pyramidal tip can be driven into a concrete floor by the power tool. The underground should be blown up by it. An experienced user knows the load limit of the subsurface, puts the bit accordingly close to an existing demolition edge and uses the existing weakening of the ground by the demolition edge to blow off further material of the ground. Due to inexperience and inattention, the chisel can be set too far from a demolition edge. As a result, the ground does not break even when the bit is fully driven. The ground clamps the chisel and the user can not pull the chisel out of the ground. The user has no choice but to break off the ground around the chisel with the help of a second chisel.

DISCLOSURE OF THE INVENTION

Der erfindungsgemäße Meißel für eine Handwerkzeugmaschine zum Bearbeiten von mineralischen Bauwerkstoffen hat einen Schaft, ein Einsteckende und einen Meißelkopf. Der Schaft aus einem Stahl ist zylindrisch oder prismatisch. Das Einsteckende ist zum Verriegeln des Meißels in der Handwerkzeugmaschine ausgebildet. Der Meißelkopf aus einem gesinterten Metalkarbid ist kegelförmige oder pyramidal. Der Meißelkopf steht radial über den Schaft hinaus. Der Überstand des Meißelkopfs bewirkt, dass selbst bei einem vollständigen Eintreiben des Meißels in den Untergrund der Schaft nicht oder zumindest nicht umfänglich anliegt. Der Meißel kann bei unsachgemäßer Nutzung zwar immer noch in dem Untergrund festklemmen, lässt sich jedoch mit etwas Anstrengung per Hand aus dem gemeißelten Loch ziehen. Hierbei wirken die günstigere Reibpaarung aus Gestein und gesintertes Hartmetall und die kleinere Kontaktfläche zusammen. Ein Überstand gebildet durch einen Wulst des Schafts zeigt keinen vergleichbaren Effekt. Es wird vermutet, dass der Überstand aus Stahl unter den hohen mechanischen Kräften elastisch verformt ist und flächig an dem Untergrund anliegt.The chisel according to the invention for a hand tool machine for working mineral building materials has a shank, a spigot end and a chisel head. The shaft of a steel is cylindrical or prismatic. The insertion end is designed for locking the bit in the hand tool. The chisel head of a sintered metal carbide is cone-shaped or pyramidal. The chisel head projects radially beyond the shank. The supernatant of the chisel head causes even with a complete driving of the bit into the ground of the shaft is not or at least not circumferentially. The bit may still be stuck in the ground when used improperly, but it can be pulled out of the chiseled hole by hand with some effort. Here are the cheaper friction pair of rock and sintered cemented carbide and the smaller contact surface together. A supernatant formed by a bead of the shaft shows no comparable effect. It is believed that the supernatant made of steel under the high mechanical forces is elastically deformed and rests flat against the ground.

In einer Ausgestaltung ist eine Fläche des Bodens des Meißelkopfs größer als ein Querschnitt des Schafts. In einer Ausgestaltung hat der Boden des Meißelkopfs eine umlaufende Fase, welche bündig mit dem Schaft abschließt.In one embodiment, a surface of the bottom of the bit head is larger than a cross section of the shaft. In one embodiment, the bottom of the bit head has a circumferential chamfer, which is flush with the shaft.

BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:

Fig. 1: einen Meißel
Fig. 2: einen Querschnitt in der Ebene II-II
Fig. 3: einen Meißel
Fig. 4: einen Querschnitt in der Ebene IV-IV

The following description explains the invention with reference to exemplary embodiments and figures. In the figures show:

Fig. 1: a chisel
Fig. 2: a cross section in the plane II-II
Fig. 3: a chisel
Fig. 4: a cross section in the plane IV-IV

Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben. Die Maße in den Figuren sind nicht maßstabsgetreu. Ferner sind einzelne Elemente vergrößert gegenüber anderen Elementen für eine vereinfachte Darstellung abgebildet.Identical or functionally identical elements are indicated by the same reference numerals in the figures, unless stated otherwise. The dimensions in the figures are not to scale. Furthermore, individual elements are shown enlarged in relation to other elements for a simplified representation.

EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Fig. 1 zeigt einen beispielhaften Meißel 1 zum Abbauen von stahlarmierten Beton. Der Meißel 1 hat einen länglichen Schaft 2 und einen kegelförmigen oder pyramidalen Meißelkopf 3. Der Schaft 2 ist aus Stahl und der Meißelkopf 3 aus gesintertem Wolframkarbid gefertigt. Der Meißelkopf 3 ist an einer Stirnfläche 4 des Schafts 2 befestigt. Der Meißelkopf 3 ist breiter als die Stirnfläche 4 und steht radial über den Schaft 2 hinaus. Fig. 1 shows an exemplary bit 1 for mining steel reinforced concrete. The bit 1 has an elongate shank 2 and a conical or pyramidal chisel head 3. The shank 2 is made of steel and the chisel head 3 of sintered tungsten carbide. The chisel head 3 is fixed to an end face 4 of the shaft 2 . The chisel head 3 is wider than the end face 4 and protrudes radially beyond the shank 2 .

Der Schaft 2 kann ein im wesentlichen zylindrischer Stab sein. Ein Durchmesser 5 des Schafts 2 ist über Länge, d.h. entlang der Längsachse 6, konstant. Ein Querschnitt durch den Schaft 2 ist beispielsweise kreisförmig oder hexagonal. In weiteren Ausgestaltungen kann der Schaft 2 abschnittsweise mit längs verlaufenden Rippen versehen sein, welche dem Schaft 2 einen sternförmigen Querschnitt verleihen.The shaft 2 may be a substantially cylindrical rod. A diameter 5 of the shaft 2 is constant over its length, ie along the longitudinal axis 6 . A cross section through the shaft 2 is, for example, circular or hexagonal. In further embodiments, the shaft 2 may be provided in sections with longitudinally extending ribs, which give the shaft 2 a star-shaped cross-section.

Ein Längsende des Schafts 2 bildet ein Einsteckende 7. Das Einsteckende 7 umfasst eine Schlagfläche 8, welche durch eine dem Meißelkopf 3 abgewandte Stirnseite gebildet ist. Die Schlagfläche 8 kann konkav gewölbt sein. Ein Bohrhammer oder eine andere schlagende Werkzeugmaschine kann auf die Schlagfläche 8 Schläge ausüben, deren Schlagenergie über den Schaft 2 in der Meißelkopf 3 eingeleitet werden. Das Einsteckende 7 kann in der Handwerkzeugmaschine verriegelt werden. Hierfür sind beispielsweise Verriegelungsnuten 9 vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich ist ein radial vorstehender Ring 10 an dem Schaft 2 zum Verriegeln vorgesehen. Die Verriegelungsnuten 9 und der Ring 10 sind nahe der Schlagfläche 8 angeordnet.A longitudinal end of the shaft 2 forms an insertion end 7. The insertion end 7 comprises a striking surface 8, which is formed by an end facing away from the chisel head 3 . The striking surface 8 may be concave. A hammer drill or other beating machine tool can exert on the face 8 strokes whose impact energy are introduced via the shaft 2 in the chisel head 3 . The insertion end 7 can be locked in the hand tool. For this example, locking grooves 9 are provided. Alternatively or additionally, a radially projecting ring 10 is provided on the shaft 2 for locking. The locking grooves 9 and the ring 10 are arranged near the striking surface 8 .

Der Schaft 2 ist vorzugsweise aus einem niedriglegiertem Stahl gefertigt. Niedriglegierte Stähle haben Zusätze für die Veredelung von maximal 5 Gew. %, die gebräuchlichsten Zusätze sind Nickel, Chrom, Molybdän, Mangan, Silizium und Wolfram. Die Oberfläche des Schafts 2 kann thermisch gehärtet sein.The shaft 2 is preferably made of a low-alloy steel. Low-alloy steels have additives for processing of up to 5% by weight, the most common additives are nickel, chromium, molybdenum, manganese, silicon and tungsten. The surface of the shaft 2 may be thermally cured.

Der Meißelkopf 3 besteht aus einem gesinterten Hartwerkstoff. Die Hartphase besteht vorzugsweise aus Wolframkarbid. Die Hartphase hat einen Anteil von mehr als 90 Vol.-% an dem Hartwerkstoff. Der verbleibende Anteil fällt auf einen metallischen Binder, welcher vorwiegend Kobalt oder eine Kobaltnickellegierung enthält. Der Hartwerkstoff kann eine Härte von über 1350 HV10 (Vickers) aufweisen. Die Grundmaterialien werden als feinkörnige Pulver vermischt, in Form gebracht und bei Temperaturen zwischen 1200 Grad Celsius (°C) und 1400°C gesintert.The chisel head 3 consists of a sintered hard material. The hard phase is preferably tungsten carbide. The hard phase has a proportion of more than 90 vol .-% of the hard material. The remaining portion falls on a metallic binder containing predominantly cobalt or a cobalt nickel alloy. The hard material can have a hardness of over 1350 HV10 (Vickers). The base materials are mixed as fine-grained powders, brought into shape and sintered at temperatures between 1200 degrees Celsius (° C) and 1400 ° C.

Eine dem Meißelkopf 3 zugewandte Stirnseite 4 des Schafts 2 ist vorzugsweise eben. Der Meißelkopf 3 hat einen Boden 11 mit einer ebenen Bodenfläche 12, welche an der ebenen Stirnseite 4 des Schafts 2 befestigt ist. Der Meißelkopf 3 kann mit dem Boden 11 an der Stirnseite angeschweißt oder angelötet sein. Die Form dem Meißelkopf 3 ist an den Hartwerkstoff und an das abzubauende Material, d.h. mineralische Bauwerkstoffe, angepasst. Der beispielhafte Meißelkopf 3 ist kegelförmig. Der dargestellte Meißelkopf 3 verjüngt sich kontinuierlich von dem Boden 11 in Richtung (Schlagrichtung 13) zu der Spitze 14. Der Meißelkopf 3 hat eine Höhe 15 von 5 mm bis 30 mm. Der größte Querschnitt des Bodens 11, hier die Bodenfläche 12, ist um wenigstens 60 %, vorzugsweise höchstens 100 % größer als das harmonische Mittel der Durchmesser 5 in 5 mm, 10 mm und 15 mm Distanz zu der Spitze des Meißelkopfs 3. Die Querschnitte durch den Meißelkopf 3 sind stark bevorzugt kreisförmig oder elliptisch. In alternativen Ausführungen können die Querschnitte konvex polygonal sein. Der Meißelkopf 3 hat eine pyramidale Form.A the chisel head 3 facing end 4 of the shaft 2 is preferably flat. The chisel head 3 has a bottom 11 with a flat bottom surface 12, which is fixed to the flat end face 4 of the shaft 2 . The chisel head 3 may be welded or soldered to the bottom 11 at the front side. The shape of the chisel head 3 is adapted to the hard material and the material to be degraded, ie mineral building materials. The exemplary chisel head 3 is conical. The illustrated chisel head 3 tapers continuously from the bottom 11 in the direction (impact direction 13 ) to the tip 14. The chisel head 3 has a height 15 of 5 mm to 30 mm. The largest cross section of the bottom 11, here the bottom surface 12, is at least 60%, preferably at most 100% larger than the harmonic mean diameter 5 at 5 mm, 10 mm and 15 mm distance from the tip of the chisel head 3. The cross sections through the chisel head 3 are highly preferably circular or elliptical. In alternative embodiments, the cross sections may be convex polygonal. The chisel head 3 has a pyramidal shape.

Der Meißelkopf 3 ist breiter als der Schaft 2 (vgl. Fig. 2). Der Boden 11 des Meißelkopfs 3 steht radial gegenüber dem Schaft 2 über. Ein Durchmesser 16 des Bodens 11 bzw. der Bodenfläche 12 ist größer der Durchmesser 5 des Schafts 2. Der radiale Überstand des Bodens 11 gegenüber dem Schaft 2 ist vorzugsweise größer als 0,1 mm. Der Überstand ist größer als die elastische Verformung des mineralischen Untergrunds. Der Untergrund kann sich hinter dem Meißelkopf 3 nicht soweit schließen, bis der Untergrund an dem Schaft 2 anliegt. Der Überstand bildet einen mechanische Schwachstelle des Meißelkopfs 3, insbesondere der Umstand dass der Überstand eine Schwerkraft auf die ohnehin stark belastete Fügezone zwischen Schaft 2 und Meißelkopf 3 ausüben kann. Der Überstand ist vorzugsweise geringer als 1 mm. Das Maß des Überstands ist die Hälfte der Differenz zwischen dem Durchmesser 16 des Bodens 11 und dem Durchmesser 5 des Schafts 2. Vorzugsweise liegen der an dem Schaft 2 anliegende Teil des Bodens 11 und der gegenüber dem Schaft 2 überstehende Teil des Bodens 11 in einer Ebene.The chisel head 3 is wider than the shaft 2 (see. Fig. 2 ). The bottom 11 of the chisel head 3 projects radially relative to the shank 2 . A diameter 16 of the bottom 11 or the bottom surface 12 is greater than the diameter 5 of the shaft 2. The radial projection of the bottom 11 relative to the shaft 2 is preferably greater than 0.1 mm. The supernatant is greater than the elastic deformation of the mineral substrate. The ground can not close behind the chisel head 3 until the substrate rests against the shank 2 . The supernatant forms a mechanical weak point of the chisel head 3, in particular the fact that the supernatant can exert a force of gravity on the already heavily loaded joining zone between the shank 2 and the chisel head 3 . The supernatant is preferably less than 1 mm. The measure of the projection is half the difference between the diameter 16 of the bottom 11 and the diameter 5 of the shaft 2. Preferably, the part of the bottom 11 resting against the shaft 2 and the part of the bottom 11 protruding from the shaft 2 lie in one plane ,

Eine Ausgestaltung ist in Fig. 3 gezeigt. Der Meißel 17 hat den gleichen Schaft 2 wie der Meißel 1. Der Meißelkopf 18 hat im Wesentlichen die gleiche kegelförmige oder pyramidale Form wie der vorhergehende Meißelkopf 3. Der Boden 19 des Meißelkopfs 3 hat eine veränderte Form. Der Boden 11 bildet wiederum den größten Querschnitt des Meißelkopfs 18 und steht gegenüber dem Schaft 2 in radialer Richtung über (vgl. Fig. 4). Der Boden 11 ist mit seiner ebenen Bodenfläche 12 an dem Schaft 2 befestigt. Die Bodenfläche 12 ist gleich groß wie die Stirnfläche 4 des Schafts 2. Der Boden 19 geht hierdurch bündig in den Schaft 2 über. Der Boden 19 hat eine umlaufende Fase 20, welche gegenüber der Längsachse 6 geneigt ist und von der Bodenfläche 12 aus in Richtung zu der Spitze 14 radial nach außen läuft. Ein Neigungswinkel der Fase 20 gegenüber der Längsachse 6 liegt im Bereich zwischen 30 Grad und 60 Grad. Die breiteste Stelle, d.h. der größte Querschnitt, des Bodens 19 ist etwas gegenüber dem Schaft 2 versetzt. Der Versatz ist vorzugsweise geringer als 1 mm.One embodiment is in Fig. 3 shown. The bit 17 has the same shaft 2 as the bit 1. The bit head 18 has substantially the same conical or pyramidal shape as the preceding bit head 3. The bottom 19 of the bit head 3 has a modified shape. The bottom 11 in turn forms the largest cross-section of the bit head 18 and is opposite to the shaft 2 in the radial direction (see. Fig. 4 ). The bottom 11 is fixed with its flat bottom surface 12 on the shaft 2 . The bottom surface 12 is the same size as the end face 4 of the shaft 2. The bottom 19 thereby merges flush into the shaft 2 . The bottom 19 has a circumferential chamfer 20, which is inclined relative to the longitudinal axis 6 and from the bottom surface 12 in the direction of the tip 14 radially outwardly. An angle of inclination of the chamfer 20 with respect to the longitudinal axis 6 is in the range between 30 degrees and 60 degrees. The widest point, ie the largest cross section, of the bottom 19 is slightly offset from the shaft 2 . The offset is preferably less than 1 mm.

Claims

Chisel (1) for processing mineral building materials by a hand tool with
a cylindrical or prismatic shaft (2) made of a steel,
a male end for locking the bit in the portable power tool,
a conical or pyramidal chisel head (3) made of a sintered metal carbide,
characterized in that the bit head (3) projects radially beyond the shaft (2).

Chisel (1) according to claim 1, characterized in that the chisel head (3) has a bottom (11) which is connected to the shank (2), and wherein a cross section of the bottom (11) is larger than a cross section of the shank (11). 2).

Chisel (1) according to claim 2, characterized in that a part of the base (11) bearing against the shank (2) and a part of the base (11) protruding from the shank (2) lie in one plane.

Chisel (1) according to claim 2, characterized in that the bottom (19) has a circumferential chamfer (20) which is flush with the shank (2).

Chisel (1) according to claim 2 or 4, characterized indicates that an inclination of the chamfer (20) relative to the shaft (2) is greater than 30 degrees.

Chisel (1) according to one of the preceding claims, characterized indicates that a projection of the bottom (11) relative to the shaft (2) is greater than 0.1 mm.

Chisel (1) according to one of the preceding claims, characterized indicates that a projection of the bottom (11) relative to the shaft (2) is less than 1 mm.