DE504275C - Heat dissipation device on tools - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 4. AUGUST 1930ISSUED AUGUST 4, 1930

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVl 504275 KLASSE 49 a GRUPPE JVl 504275 CLASS 49 a GROUP

12Q74611'49' a Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: ij.Juli12Q74611'49 'a Date of publication of the patent grant: July 1st

Alexander Jgnatieff in Helsingfors, FinnlandAlexander Jgnatieff in Helsingfors, Finland

Wärmeableitungseinrichtung an Werkzeugen Patentiert im Deutschen Reiche vom 14, Dezember 1926 abHeat dissipation device on tools Patented in the German Empire on December 14, 1926

Bei den verschiedenartigen Werkzeugen, die insbesondere zur Metallbearbeitung dienen, sucht man die Zulässigkeit hoher Schnittleistungen einerseits durch Kühlung mittels aufgetropfter oder innerhalb der Werkzeuge ständig zugeführter Flüssigkeit und andererseits durch Verwendung hoch wärmefester Werkzeugstoffe zu erreichen. Es ist auch bereits versucht, durch von der Schneide zum Werkzeugkörper sichWith the various tools that are used in particular for metalworking, one looks for the admissibility of high cutting performance on the one hand by cooling by means of drops or within the tools constantly supplied liquid and on the other hand through To achieve the use of highly heat-resistant tool materials. It's also tried to get through from the cutting edge to the tool body

ίο erstreckende, an diesen angeschweißte oder gelötete gut wärmeleitende Metallteile die Wärme von der Schneide abzuleiten, so daß eine übermäßige Erwärmung der Schneide vermieden wird.ίο extending, welded or soldered to these good heat conductive metal parts to dissipate the heat from the cutting edge, so that excessive Heating of the cutting edge is avoided.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmeableitungseinrichtung an Werkzeugen mit von der Schneide zum Werkzeugkörper sich erstreckenden gut wärmeleitenden Metallteilen. Ihr Wesentliches besteht darin, daß der Werkzeugkörper längs der Ansatzfläche verlaufende Schneidschichten abgestufter Härtegrade trägt, die durch Teile aus gut wärmeleitfähigem Metall an den Werkzeugkörper angeschlossen sind. Durch die Anordnung der längs der Ansatzfläche verlaufenden dünnen Schneidschichten abgestufter Härtegrade, von denen die weicheren Schichten am Werkzeugkörper angeschweißt oder gelötet sind, während die härteren an der Schneidkante angeordnet sind, wird bei geeigneter Verteilung und Dünnheit der Schneidschichten erreicht, daß der Schneidkörper sich von der Schneide bis zum Anschluß derSchneidschichten an den Werkzeugkörper vollständig gleichmäßig abnutzt, so daß die Schneidkante ständig scharf bleibt.The invention relates to a heat dissipation device on tools with the cutting edge to the tool body extending well thermally conductive metal parts. Its essence is that the tool body runs along the attachment surface Carries cutting layers of graded degrees of hardness, which are through parts made of highly thermally conductive metal are connected to the tool body. Due to the arrangement of the length of the attachment surface running thin cutting layers of graduated degrees of hardness, of which the softer ones Layers are welded or soldered to the tool body, while the harder ones are welded to the Cutting edge is arranged, with suitable distribution and thinness of the cutting layers achieves that the cutting body extends from the cutting edge to the connection of the cutting layers wears completely evenly on the tool body so that the cutting edge remains constantly sharp.

Durch die Verbindung der Schneidschichten mit dem Werkzeugkörper durch gut wärmeleitfähige Metallteile wird außerdem erreicht, daß auch eine unzulässige Erwärmung der Schneidkante vermieden wird, so daß auch übermäßige Abnutzung der Schneidkante unterbunden ist, ohne daß eine Kühlung der Schneide durch ständig zugeführtes Wasser notwendig ist.By connecting the cutting layers with the tool body by means of good thermal conductivity Metal parts are also achieved that an inadmissible heating of the cutting edge is avoided, so that excessive wear of the cutting edge is prevented without cooling the cutting edge is necessary due to constantly supplied water.

Zur besseren Wärmeableitung ist es noch^ zweckmäßig, zwischen den einzelnen Schneidschichten Schichten von gut wärmeleitfähigem Metall anzuordnen und diese an die zum Werkzeugkörper führenden Wärmeleitteile anzuschließen. Mit besonderem Vorteil kann der ganze Werkzeugkörper aus gut wärmeleitendem Metall oder von einem Mantel aus gut wärmeleitendem Metall umgeben und ferner mit Kühlrippen versehen sein.For better heat dissipation, it is also useful between the individual cutting layers Laying layers of highly thermally conductive metal and attaching them to the tool body to connect leading heat conducting parts. With particular advantage, the entire tool body can be made of highly thermally conductive Metal or surrounded by a jacket made of metal with good thermal conductivity and furthermore with cooling fins be provided.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen.The drawing illustrates the invention using several exemplary embodiments.

Nach Abb. 1 trägt ein kupferner Werkzeugkörper ι an seiner Ansatzfläche mehrere ebene Schneidschichten 2 aus verschieden harten Stoffen, derart, daß die weichste am Werkzeugkörper anliegt. Die Schichten sind untereinander und gegebenenfalls auch mit dem Werkzeugkörper ι verschweißt oder verlötet. Im Beispiele tragen sie noch zwei mitangeschweißte Zapfen 3, die sich in den Werkzeugkörper hinein erstrecken. Wie ersichtlich, reicht der Kupferkörper bis dicht an die arbeitende SchneidkanteAccording to Fig. 1, a copper tool body ι carries several on its attachment surface flat cutting layers 2 made of materials of different hardness, such that the softest on the tool body is present. The layers are with one another and optionally also with the tool body ι welded or soldered. In the example they also have two welded on Pins 3 which extend into the tool body. As can be seen, the copper body is sufficient right up to the working cutting edge

des Werkzeuges und ergibt mit seiner im Verhältnis zu Eisen oder Stahl vielfach größeren Wärmeleitfähigkeit eine vorzüglich schnelle Ableitung der beim Schnitt entstehenden Wärme von der Schneidkante.of the tool and results with its in relation to iron or steel many times larger Thermal conductivity an extremely fast dissipation of the heat generated during the cut from the cutting edge.

Nach Abb. 2 ist zur Erzielung größerer Festigkeit ein Werkzeugkörper 4 aus Eisen oder Stahl verwendet; zur dichteren Heranführung der Wärmeableitungsmittel an die Schneide sind zwischen die einzelnen Schneidschichten 2 Kupferschichten 5 eingebracht, die sich unten an eine längs des Werkzeugkörpers verlaufende Wärmeaufnahme- und -Verteilschicht 6 anschließen. According to Fig. 2, a tool body 4 made of iron or to achieve greater strength Steel used; to bring the heat dissipation means closer to the cutting edge introduced between the individual cutting layers 2 copper layers 5, which are at the bottom connect a heat absorption and distribution layer 6 running along the tool body.

Die Wärmeverteilschicht 6 kann den ganzen Werkzeugkörper mantelartig umgeben, wo dies zu hoch erhöhter Ableitungswirkung erwünscht ist.The heat distribution layer 6 can surround the entire tool body like a jacket, where this too high a dissipation effect is desired.

Nach Abb. 3 sind auf einem stählernen Werkzeugkörper 4 einzelne Schneidschichten 2 oben aufgesetzt, die der Spitzenform des Stahles angepaßt sind; eine an sie anschließende Kupferschicht 7 dient zur Wärmeüberleitung in den Werkzeugkörper 4. Unterstützt ist diese Wärmeüberleitung noch durch schlitz- oder bohrungsartige Kanäle 8, die sich in den Werkzeugkörper hinein erstrecken und im Anschluß an die Kupferschicht 7 mit Kupfer gefüllt sind.According to Fig. 3, there are 4 individual cutting layers 2 on a steel tool body placed on top, which are adapted to the tip shape of the steel; an adjoining copper layer 7 serves to transfer heat into the tool body 4. This heat transfer is supported nor through slot-like or bore-like channels 8, which are located in the tool body extend into it and are filled with copper following the copper layer 7.

Nach Abb. 4 sind in einem üblichen Werkzeugstahlkörper 4 von der Schneidkante her Schlitze 9 und von diesen aus weiter in den Körper vordringende Bohrungen 10 vorgesehen und diese Hohlräume mit Kupfer ausgefüllt.According to Fig. 4 are in a conventional tool steel body 4 from the cutting edge Slots 9 and bores 10 which penetrate further into the body from these are provided and these cavities filled with copper.

Nach Abb. 5 und 6 (Aufriß und Grundriß dazu) sind in ähnlicher Weise in dem Werkzeugkörper mehrere Schlitze 9 mit Kupferfüllung eingebracht; diese Kupferfüllungen sind in einer vorderen Schicht 11 miteinander verbunden, auf der endlich Schneidschichten 2 nach Art von Abb. 1, 2 oder 3 aufgebracht sind. Für hochbeanspruchte Werkzeuge, wo die starke Zusammenhangsunterbrechung durch Schlitze die Festigkeit zu sehr stören würde, können die Schlitze durch Reihen einzelner Bohrungen ersetzt werden bis zu dem Grenzfall, wo der ganze Werkzeugkörper gewissermaßen ein kupfergefülltes Röhrenbündel bildet.According to Figs. 5 and 6 (elevation and plan view) are in a similar manner in the tool body several slots 9 introduced with copper filling; these copper fillings are connected to one another in a front layer 11, on the finite cutting layers 2 according to the type of Fig. 1, 2 or 3 are applied. For highly stressed tools, where the strong disconnection caused by slots would disturb the strength too much, the slots can be replaced by rows of individual bores up to the borderline case where the whole tool body forms a bundle of tubes filled with copper.

Für besonders hohe Schnittleistungen kann der Werkzeugkörper mit Kühlrippen versehen" sein, die sich zweckmäßig an die Wärmeableitungsteile anschließen, beispielsweise können die Schichten 5 (Abb. 2) und 9 (Abb. 4, 5 und 6) seitlich aus dem Werkzeugkörper als Kühlrippen herausstehen. Die Wärmeableitungsteile selbst können statt des durchweg angeführten Kupfers auch aus Zink oder aus Legierungen von diesem sowie aus Silber oder anderen Metallen und bei Ausbildung nach Art allseitig abgeschlossener Kanäle auch aus Flüssigkeiten bestehen.The tool body can be provided with cooling fins for particularly high cutting performance " be that expediently connect to the heat dissipation parts, for example, the Layers 5 (Fig. 2) and 9 (Fig. 4, 5 and 6) from the side of the tool body as cooling fins stick out. The heat dissipation parts themselves can instead of the copper mentioned throughout also from zinc or from alloys of this as well as from silver or other metals and with Training in the manner of channels closed on all sides also consist of liquids.

In den Beispielen ist die Erfindung an Dreh- oder Hobelstählen erläutert, aber sie ist genau entsprechend auch an Fräsern, Bohrern, Reibahlen und Sägen sowie an sonstigen Schneidwerkzeugen anwendbar.In the examples, the invention is illustrated using turning or planing steels, but it is precise accordingly also on milling cutters, drills, reamers and saws as well as on other cutting tools applicable.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Wärmeableitungseinrichtung an Werkzeugen mit von der Schneide zum Werkzeugkörper sich erstreckenden gut wärmeleitenden Metallteilen, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkörper (1) längs der Ansatzfläche verlaufende Schneidschichten (2) abgestufter Härtegrade trägt und diese Schneidschichten durch Teile aus gut wärmeleitfähigem Metall an den Werkzeugkörper angeschlossen sind.1. Heat dissipation device on tools with from the cutting edge to the tool body extending metal parts with good thermal conductivity, characterized in that the tool body (1) along the attachment surface running cutting layers (2) of graded degrees of hardness carries and these cutting layers by parts made of good thermal conductivity Metal are connected to the tool body. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenschichten (5) gut wärmeleitfähigen Metalles zwischen den einzelnen Schneidschichten (2) gelagert und an die zum Werkzeugkörper (4) führenden Wärmeleitmetallteile (6) angeschlossen sind (Abb. 2).2. Device according to claim 1, characterized in that intermediate layers (5) Well thermally conductive metal stored between the individual cutting layers (2) and are connected to the heat conducting metal parts (6) leading to the tool body (4) (Fig. 2). 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkörper von einem Mantel aus gut wärmeleitendem Metall umgeben ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the tool body is surrounded by a jacket made of metal that conducts heat well. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeleitmetall vorwiegend im Innern des Werkzeugkörpers als Ausfüllung in ihm vorgesehener Schlitze oder Bohrungen untergebracht ist.4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the heat-conducting metal mainly in the interior of the tool body as a filling provided in it Slots or holes is housed. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ganze Werkzeugkörper aus gut wärmeleitendem Metall besteht.5. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the whole The tool body is made of metal that conducts heat well. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Wärmeleitmetall bestehenden Teile des Werkzeugkörpers sich außen als Kühlrippen aus Wärmeleitmetall fortsetzen.6. Device according to one of claims ι to 5, characterized in that the from Parts of the tool body consisting of heat-conducting metal continue on the outside as cooling fins made of heat-conducting metal. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ■For this purpose 1 sheet of drawings ■