WO2013068152A1 - GESTEINSMEIßEL UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES GESTEINSMEIßELS - Google Patents

GESTEINSMEIßEL UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES GESTEINSMEIßELS Download PDF

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WO2013068152A1
WO2013068152A1 PCT/EP2012/067602 EP2012067602W WO2013068152A1 WO 2013068152 A1 WO2013068152 A1 WO 2013068152A1 EP 2012067602 W EP2012067602 W EP 2012067602W WO 2013068152 A1 WO2013068152 A1 WO 2013068152A1
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armor
core
rock bit
head
rock
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PCT/EP2012/067602
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Rainer Widmann
Hans-Peter Fuessl
Alexander Volz
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Robert Bosch Gmbh
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    • B25D2222/72—Stone, rock or concrete

Definitions

  • the invention relates to a rock bit according to the preamble of
  • Claim 1 and a method for producing a rock bit according to claim 8.
  • the object of the invention is to propose a rock bit and a method for the production of a rock bit, which has a thickness in the tenth mm range to mm
  • the rock bit according to the invention has a coating, which is formed as armor, which consists of at least two layers, wherein the individual layers each of a plurality of juxtaposed
  • the rock bit has a wear protection, which In particular, its thickness guarantees a long service life of the rock bit and which, due to its thickness, also allows the relevance of the quality of the core material for the properties of the bit to take a back seat, so that the core can be produced from comparatively inexpensive material with a low production cost without thereby the quality of the rock chisel is negatively influenced.
  • the core of the invention is thus a rock bit, in which by the thickness of its executed as an armor coating the properties of the
  • Rock Chisel are determined essentially by its armor, so that required for the core of the rock bit material costs and
  • the armor by their layer structure between their layers no weaknesses, since the individual layers are formed of individual welds and are optimally connected together by a variety of individual welds.
  • the invention further provides to form the second material, from which the armor is formed, with a hardness of at least 60 HRC. As a result, an optimally designed for the stone machining chisel is given.
  • the invention provides an education in the core of the head
  • the invention also provides, by the armor at the core of the head, at least one striking plate adjacent to the cutting edge or cutting tip forming a striking surface. By such a continuation of the cutting edge or the cutting tip, the armor protects the head yet
  • the armoring is intended to carry out the armoring with a thickness of 0.5 mm to 1.5 mm and in particular to form at least three layers. With such a dimensioning of the armor this is still fully effective even after a considerable wear of over 80%, so that there is a long service life of the rock bit.
  • the armor has a hardness, which is in particular in a range of HRC 60 to HRC 80, wherein the armor comprises in particular a steel alloy or in particular comprises a noble metal alloy or In particular hard material comprises or in particular comprises hard metal components.
  • the genanten materials are optimally suitable for the production of an armor in such a hardness range above 60 HRC.
  • the invention provides to let the number of welds per layer of a lowermost, in connection with the main body of the working head layer to a topmost layer in particular remain the same or in particular steadily decrease or in particular decrease in at least one section and in at least to remain the same in another section.
  • the cutting edge or the cutting tip and in particular the cutting plate in layers by a plurality of successive welding operations from a welding wire, wherein the first, lowest Layer is welded onto a surface portion of the core of the body and wherein each subsequent, higher-lying layer on each
  • Explosive bodies can be produced.
  • a cold metal transfer method is used as the welding method. This allows spot welds of the same size to be set accurately.
  • welding is carried out with a welding wire which in particular comprises a steel alloy or in particular comprises a noble metal alloy or in particular comprises hard material or in particular comprises hard metal components, wherein the armor formed from the welding wire after the welding process has a hardness of at least 60 HRC. If in the process such Welding wires find use, the desired hardness can be without
  • the invention provides for hardening the shank and the core of the head prior to welding the armor in at least one thermal hardening operation. This makes it possible to avoid a too large difference in hardness between the armor and the body and to ensure optimum cohesion between the body and armor.
  • a striking plate is understood as an armoring which adjoins a cutting edge or cutting surface directly.
  • the striking plate is called
  • Figure 1 and 2 two views of a main body of an inventive
  • Rock chisel which is designed as a flat chisel
  • Figures 3 and 4 two views of a first embodiment of a
  • Figure 5 and 6 two views of a second embodiment of a
  • Figure 7 and 8 two views of a third embodiment of a
  • Figure 1 1 and 12 two views of a fifth embodiment of a
  • Figures 13 and 14 two views of a sixth embodiment of a
  • rock bit according to the invention which is designed as a chisel
  • FIG. 15 a sectional view of a seventh embodiment variant of a
  • rock bit according to the invention which is designed as a pointed chisel
  • Figure 16 a section through an armor of a club face of the in
  • FIG. 7 shows a rock bit
  • 17 shows a section through an armor formed by an armor
  • FIG. 18 shows a section through the rock bit shown in FIG. 11.
  • FIG 1 is a main body 1 of one shown in Figures 3 and 4
  • the main body 1 is formed in one piece and comprises a shaft 3 shown cut off and a core 4 of a head 5 (see FIG. 3).
  • the main body 1 is formed from a first material W1.
  • the shaft 3 is designed in particular as a system insertion end, which is designed, for example, as an SDSplus clamping shaft or SDSmax clamping shaft for commercially available rotary hammers.
  • the main body 1 is formed as a base body for a flat chisel 6 (see FIG. 3). In the figure 2, the base body 1 is shown from a direction indicated in the figure 1 arrow II. From the synopsis of FIGS.
  • an end face 7 of the main body 1 oriented perpendicular to a direction of impact x is formed as a rectangular surface 8.
  • an armor 9 is applied to the end face 7 of the core 4, through which a
  • the armor 9 is formed of a second material W2 and is - as shown in the schematic sectional view shown in Figure 17 according to the section line XVII-XVII - from three layers 1 1 a, 1 1 b and 1 1 c formed, the number the welding points 12, from which the individual layers 1 1 a, 1 1 b and 1 1 c are formed, from the lowermost layer 1 1 a, which is applied directly to the end face 7 of the core 4, to the uppermost layer 1 1 c decreases from layer to layer.
  • the material W2 far greater hardness than the material W1.
  • FIG. 4 shows the rock bit 2 from an arrow direction IV shown in FIG.
  • the individual layers 1 1 1 a, 1 1 b and 1 1 c each have a layer thickness d1 1 a, d1 1 b and d1 1 c of about 0.3 mm. This results in a measured in the direction of impact x along a longitudinal axis L2 of the rock bit 2 thickness D9 of the armor 9 of about 0.9 mm.
  • FIG. 17 shows the spot welds 12 for the sake of clarity without
  • FIGS. 5 and 6 show a second embodiment variant of a rock bit 13 according to the invention in two side views.
  • the rock bit 13 is as
  • FIGS. 7 and 8 show a third embodiment variant of a rock bit 22 according to the invention in two side views.
  • the rock bit 22 is as
  • Plates 23, 24 form impact plates P23, P24.
  • the armor 23, which forms the striking surface 17 in regions is made up of three layers 25a, 25b and 25c.
  • the three layers 25a, 25b and 25c consist of individual spot welds 12, the number of spot welds 12 decreasing from the bottommost layer 25a to the topmost layer 25c to ensure a wedge-shaped transition into the cutting edge 10 and the core 4 of the head 5 ( see FIG. 8).
  • the striking surface 17 is partially formed by the armor 23 and partly by the core 4 of the head 5.
  • the head 5 of the rock bit 22 at a transition of the armor 23 and 24 on the core 4 of the head 5 each have a shoulder 26 and 27, whereby the rock bit 22 against the direction of impact x behind the cutting edge 10th rejuvenated.
  • FIGS. 9 and 10 show a fourth embodiment of a rock bit 28 according to the invention in two side views.
  • the rock bit 28 is designed as a flat chisel 6 and is based as well as the first to third
  • FIGS. 11 and 12 show a fifth embodiment of a rock bit 30 according to the invention in two side views.
  • the rock bit 30 is as
  • armor 31, 32 which Partial impact surfaces 17, 18 form, not formed as a planar armor, but as armor 31 and 32 formed, which are composed of individual, spaced apart explosive devices 33.
  • the explosive devices 33 are designed as local, drop-shaped hard points, which locally prove an increased explosive effect.
  • the explosive devices 33 are positioned and dimensioned in position on the core 4 of the head 5 according to individual requirements.
  • the rock bit 30 thus comprises, in addition to an armoring 9 forming a cutting edge 10, two further armours 31, 32 which are each formed by explosive devices 33 and form a special type of impact plates P31, P32.
  • FIG 18 is a schematic sectional view through one of
  • Explosive device 33 according to the section line XVI I l-XVI 11 shown.
  • the explosive device 33 is constructed in three layers with layers 34a, 34b and 34c and has a front side 35 which is aligned in the direction of impact x on an unillustrated material to be processed and which has an angle a35 to the core 4. Contrary to the direction of impact x, the explosive device 33 runs out with a rear side 36, which leads to the
  • Core 4 has an angle a36, where ⁇ 35 ⁇ a36.
  • the rock bit 37 is designed as a chisel 38, in which one in a view against a direction of impact x U-shaped
  • Trained cutting edge 39 is formed as armor 40.
  • FIG. 15 shows a sectional side view of a seventh embodiment variant of a rock bit 41 according to the invention.
  • the rock bit 41 is as
  • Pointed chisel 42 executed.
  • a core 4 of a head 5 of the rock bit 41 is completed by a first armor 43, which forms a cutting tip 44 and a chisel tip, and a second armor 45, which forms a cone-shaped jacket 46.
  • the armor 43 is formed by five layers 47a to 47e and the armor 45 by two circumferential layers 48a, 48b, wherein the individual
  • Layers 47a to 47e and 48a, 48b are formed from individual spot welds.
  • the armor 43 goes on its outer surface in the armor 45 on.
  • the armor 43 is welded, which forms the bit tip 44, and then the armor 45 welded, which forms a cone-shaped striking surface 49 and a curved impact plate P49.
  • Armor 45 is here welded to the armor 43.
  • the rock bit 41 also comprises a shaft 3, wherein the shaft 3 and the core 4 without the armours 43 and 45 form a base body 1.
  • the invention is not limited to illustrated or described embodiments. Rather, it includes developments of the invention within the scope of the patent claims.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gesteinsmeißel (2) und ein Verfahren zur Herstellung eines Gesteinsmeißels (2), wobei der Gesteinsmeißel (2) einen Schaft (3) und einen Kopf (5) umfasst, wobei der Kopf (5) einen Kern (4) und eine Beschichtung umfasst, wobei der Schaft (3) und der Kern (4) einteilig aus einem ersten Werkstoff (W1) ausgebildet sind und einen Grundkörper (1) bilden, wobei die Beschichtung aus einem zweiten, von dem ersten Werkstoff (W1) verschiedenen Werkstoff (W2) gebildet ist. Hierbei ist die Beschichtung als aus wenigstens zwei Schichten bestehende Panzerung (9) ausgebildet, wobei die einzelnen Schichten jeweils aus mehreren nebeneinander angeordneten Schweißpunkten gebildet sind und eine Schichtdicke von wenigstens 0,3 mm aufweisen.

Description

Beschreibung
Titel
Gesteinsmeißel und Verfahren zur Herstellung eines Gesteinsmeißels Die Erfindung betrifft einen Gesteinsmeißel entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Gesteinsmeißels entsprechend dem Anspruch 8.
Stand der Technik
Aus der JP 09 001 988 A ist ein Meißel bekannt, welcher eine PVD-Beschichtung (= Physical Vapour Deposition) aufweist. Nachteilig an derartigen Meißeln ist, dass eine entsprechend erzeugte Schicht sehr dünn und deshalb schnell abgenutzt ist, dass das Beschichten sehr zeitintensiv ist und in einer speziellen Hochvakuumkammer bei mehreren hundert Grad Celsius stattfinden muss.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung einen Gesteinsmeißel und ein Verfahren zur Herstellung eines Gesteinsmeißels vorzuschlagen, welcher eine im Zehntel-mm-Bereich bis mm-
Bereich liegende Beschichtung aufweist, welche in kurzer Zeit unter einer
Schutzgasatmosphäre herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. durch den Anspruch 8 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.
Der erfindungsgemäße Gesteinsmeißel weist eine Beschichtung auf, welche als Panzerung ausgebildet ist, die aus wenigstens zwei Schichten besteht, wobei die einzelnen Schichten jeweils aus mehreren nebeneinander angeordneten
Schweißpunkten gebildet sind und eine Schichtdicke von wenigstens 0,3 mm aufweisen. Hierdurch besitzt der Gesteinsmeißel einen Verschleißschutz, welcher insbesondere durch seine Dicke eine lange Standzeit des Gesteinsmeißels garantiert und welcher durch seine Dicke auch die Relevanz der Qualität des Kernmaterials für die Eigenschaften des Meißels in den Hintergrund treten lässt, so dass der Kern aus vergleichsweise kostengünstigem Material mit einem geringen Fertigungsaufwand herstellbar ist, ohne dass dadurch die Qualität des Gesteinsmeißels negativ beeinflusst wird. Kern der Erfindung ist somit ein Gesteinsmeißel, bei welchem durch die Dicke seiner als Panzerung ausgeführten Beschichtung die Eigenschaften des
Gesteinsmeißels im Wesentlichen durch dessen Panzerung bestimmt werden, so dass der für den Kern des Gesteinsmeißels erforderliche Materialaufwand und
Herstellungsaufwand reduzierbar ist. Weiterhin weist die Panzerung durch ihren Schichtaufbau auch zwischen ihren Schichten keinerlei Schwächen auf, da die einzelnen Schichten aus einzelnen Schweißpunkten gebildet sind und so optimal durch eine Vielzahl von Einzelschweißungen miteinander verbunden sind.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, den zweiten Werkstoff, aus welchem die Panzerung gebildet ist, mit einer Härte von wenigstens 60 HRC auszubilden. Hierdurch ist ein optimal auf die Gesteinsbearbeitung ausgelegter Meißel gegeben.
Weiterhin sieht die Erfindung an dem Kern des Kopfes eine Ausbildung einer
Schneidkante oder Schneidspitze durch die Panzerung vor. Hierdurch weist der Gesteinsmeißel eine besonders wirksame Schneidkante oder Schneidspitze auf.
Die Erfindung sieht auch vor, durch die Panzerung an dem Kern des Kopfes wenigstens eine an die Schneidkante oder Schneidspitze angrenzende Schlagplatte auszubilden, welche eine Schlagfläche bildet. Durch eine derartige Weiterführung der Schneidkante bzw. der Schneidspitze schützt die Panzerung den Kopf noch
umfassender. Durch diesen umfassenden Schutz wird die Lebensdauer und die Wirksamkeit des Gesteinsmeißels weiter erhöht.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, die Panzerung mit einer Dicke von 0,5 mm bis 1 ,5 mm auszuführen und insbesondere aus wenigstens drei Schichten auszubilden. Bei einer derartigen Dimensionierung der Panzerung ist diese auch nach einer erheblichen Abnutzung von über 80% noch voll wirksam, so dass sich eine hohe Standzeit des Gesteinsmeißels ergibt.
Entsprechend der Erfindung weist die Panzerung eine Härte auf, welche insbesondere in einem Bereich von HRC 60 bis HRC 80 liegt, wobei die Panzerung insbesondere eine Stahllegierung umfasst oder insbesondere eine Edelmetalllegierung umfasst oder insbesondere Hartstoff umfasst oder insbesondere Hartmetallbestandteile umfasst. Die genanten Materialen eigenen sich optimal für die Herstellung einer Panzerung in einem derartigen Härtebereich über 60 HRC.
Weiterhin sieht die Erfindung vor, die Zahl der Schweißpunkte pro Schicht von einer untersten, mit dem Grundkörper des Arbeitskopfes in Verbindung stehenden Schicht zu einer obersten Schicht insbesondere gleich bleiben zu lassen oder insbesondere stetig abnehmen zu lassen oder insbesondere in wenigstens einem Abschnitt abnehmen und in wenigstens einem anderen Abschnitt gleich bleiben zu lassen. Durch ein
Übereinanderbetten von Schichten mit gleicher Zahl der Schweißpunkte ist die
Ausbildung von flächigen Panzerungen möglich. Durch eine Panzerung mit einer stetigen Abnahme der Zahl der Schweißpunkte von Schicht zu Schicht ist es möglich, Schneidkanten und Schneidspitzen auszubilden oder auch einzelne Sprengkörper zu bilden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Gesteinsmeißels, insbesondere eines maschinengetriebenen Gesteinsmeißels zur Einwirkung auf ein zu bearbeitendes Material, ist es vorgesehen, die Schneidkante oder die Schneidspitze und insbesondere die Schneidplatte schichtweise durch mehrere aufeinander folgende Schweißvorgänge aus einem Schweißdraht aufzubauen, wobei die erste, unterste Schicht auf einem Oberflächenabschnitt des Kerns des Grundkörpers aufgeschweißt wird und wobei jede nachfolgende, höher liegende Schicht auf die jeweils
vorhergehende Schicht aufgeschweißt wird. Durch die Anwendung eines derartigen, mehrschichtigen Punktschweißverfahrens ist unter einer Schutzgasatmosphäre ein rascher Aufbau einer Panzerung möglich, wobei durch den punktförmigen Aufbau der einzelnen Schichten der Panzerung auch eine Formgebung der Panzerung möglich ist, so dass z.B. auch sich zuspitzende Schneidkanten oder Schneidspitzen oder
Sprengkörper herstellbar sind.
Erfindungsgemäß findet als Schweißverfahren ein Cold-Metal-Transfer-Verfahren Verwendung. Hierdurch lassen sich Schweißpunkte gleicher Größe wiederholgenau setzen.
Erfindungsgemäß wird mit einem Schweißdraht geschweißt, welcher insbesondere eine Stahllegierung umfasst oder insbesondere eine Edelmetalllegierung umfasst oder insbesondere Hartstoff umfasst oder insbesondere Hartmetallbestandteile umfasst, wobei die aus dem Schweißdraht nach dem Schweißvorgang gebildete Panzerung eine Härte von wenigstens 60 HRC aufweist. Wenn bei dem Verfahren derartige Schweißdrähte Verwendung finden, lässt sich die gewünschte Härte ohne
Nachbehandlung erzielen.
Schließlich sieht die Erfindung vor, den Schaft und den Kern des Kopfes vor dem Aufschweißen der Panzerung in wenigstens einem thermischen Härtevorgang zu härten. Hierdurch ist es möglich einen zu großen Härteunterschied zwischen der Panzerung und dem Grundkörper zu vermeiden und einen optimalen Zusammenhalt zwischen Grundkörper und Panzerung zu gewährleisten.
Unter einer Schlagplatte wird im Sinne der Erfindung eine sich an eine Schneidkante oder Schneidfläche unmittelbar anschließende Panzerung verstanden. Bei einem Spitzmeißel mit einer Schneidspitze ist die Schlagplatte beispielsweise als
kegelmantelförmige Hülse ausgebildet. Bei einem Flachmeißel sind die zwei an die linienförmige Schneidkante angrenzenden Keilflächen durch Schlagplatten gebildet.
In Sinne der Erfindung wird unter einem Cold-Metal-Transfer-Verfahren ein
Schweißverfahren verstanden, welches entsprechend oder ähnlich zu dem von der Firma Fronius International GmbH entwickelten z.B. in der WO 2006/125234 A1 beschriebenen CMT-Verfahren oder entsprechend dem in der EP 1 384 546 C2 der Firma Illinois Tool Works Inc. beschriebenen Verfahren funktioniert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen:
Figur 1 und 2: zwei Ansichten eines Grundkörpers eines erfindungsgemäßen
Gesteinsmeißels, welcher als Flachmeißel ausgeführt ist;
Figur 3 und 4: zwei Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels mit dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grundkörper;
Figur 5 und 6: zwei Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels mit dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grundkörper;
Figur 7 und 8: zwei Ansicht einer dritten Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels mit dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grundkörper; Figur 9 und 10: zwei Ansicht einer vierten Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels mit dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grundkörper;
Figur 1 1 und 12: zwei Ansicht einer fünften Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels mit dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grundkörper;
Figur 13 und 14: zwei Ansichten einer sechsten Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels, welcher als Hohlmeißel ausgeführt ist;
Figur 15: eine Schnittansicht einer siebten Ausführungsvariante eines
erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels, welcher als Spitzmeißel ausgebildet ist;
Figur 16: einen Schnitt durch eine Panzerung einer Schlagfläche des in der
Figur 7 gezeigten Gesteinsmeißels;
Figur 17: einen Schnitt durch eine durch eine Panzerung gebildete
Schneidkante des in der Figur 3 gezeigten Gesteinsmeißels und
Figur 18: einen Schnitt durch den in der Figur 1 1 gezeigten Gesteinsmeißel.
In der Figur 1 ist eine Grundkörper 1 eines in den Figuren 3 und 4 gezeigten
Gesteinsmeißels 2 in einer Seitenansicht dargestellt. Der Grundkörper 1 ist einteilig ausgebildet und umfasst einen abgeschnitten dargestellten Schaft 3 und einen Kern 4 eines Kopfes 5 (siehe Figur 3). Der Grundkörper 1 ist aus einem ersten Werkstoff W1 gebildet. Der Schaft 3 ist insbesondere als Systemeinsteckende ausgebildet, welches beispielsweise als SDSplus-Einspannschaft oder SDSmax-Einspannschaft für handelsübliche Bohrhämmer ausgestaltet ist. Der Grundkörper 1 ist als Grundkörper für einen Flachmeißel 6 (siehe Figur 3) ausgebildet. In der Figur 2 ist der Grundkörper 1 aus einer in der Figur 1 angedeuteten Pfeilrichtung II gezeigt. Aus der Zusammenschau der Figuren 1 und 2 geht hervor, dass eine senkrecht zu einer Schlagrichtung x ausgerichtete Stirnfläche 7 des Grundkörpers 1 als rechteckige Fläche 8 ausgebildet ist. Zur Komplettierung des Kopfes 5 ist, wie aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, welche den erfindungsgemäßen Gesteinsmeißel in einer ersten Ausführungsvariante zeigen, auf die Stirnfläche 7 des Kerns 4 eine Panzerung 9 aufgebracht, durch die eine
Schneidkante 10 des Flachmeißels 6 gebildet ist. Die Panzerung 9 ist aus einem zweiten Werkstoff W2 gebildet und ist - wie aus der in der Figur 17 gezeigten schematischen Schnittansicht entsprechend der Schnittlinie XVII-XVII hervorgeht - aus drei Schichten 1 1 a, 1 1 b und 1 1 c gebildet, wobei die Zahl der Schweißpunkte 12, aus welchen die einzelnen Schichten 1 1 a, 1 1 b und 1 1 c gebildet sind, von der untersten Schicht 1 1 a, welche direkt auf die Stirnfläche 7 des Kerns 4 aufgebracht ist, zu der obersten Schicht 1 1 c von Schicht zu Schicht abnimmt. Hierbei weit der Werkstoff W2 eine größere Härte als der Werkstoff W1 auf. In der Figur 4 ist der Gesteinsmeißel 2 aus einer in der Figur 3 gezeigten Pfeilrichtung IV dargestellt. Die einzelnen Schichten 1 1 a, 1 1 b und 1 1 c weisen jeweils eine Schichtdicke d1 1 a, d1 1 b und d1 1 c von etwa 0,3 mm auf. Hieraus ergibt sich eine in der Schlagrichtung x entlang einer Längsachse L2 des Gesteinsmeißels 2 gemessene Dicke D9 der Panzerung 9 von etwa 0,9 mm. In der
Figur 17 sind die Schweißpunkte 12 zur Erhaltung der Übersichtlichkeit ohne
Schnittschraffur dargestellt.
In den Figuren 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels 13 in zwei Seitenansichten gezeigt. Der Gesteinsmeißel 13 ist als
Flachmeißel 6 ausgeführt und basiert ebenso wie die erste Ausführungsvariante auf dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grundkörper 1 . Im Unterschied zu der ersten Ausführungsvariante ist nicht nur eine Schneidkante 10 durch eine Panzerung 9 gebildet, sondern der Gesteinsmeißel 13 ist auch im Bereich der beiden Enden 14, 15 der Schneidkante 10 an Kanten 16a, 16b, 16c und 16d zwischen den Schlagflächen
17, 18 und den Seitenflächen 19, 20 durch Panzerungen 21 a, 21 b, 21 c und 21 d verstärkt und hierdurch speziell geschützt.
In den Figuren 7 und 8 ist eine dritte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels 22 in zwei Seitenansichten gezeigt. Der Gesteinsmeißel 22 ist als
Flachmeißel 6 ausgeführt und basiert ebenso wie die erste und die zweite
Ausführungsvariante auf dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grundkörper 1 . Im Unterschied zu der ersten Ausführungsvariante ist nicht nur eine Schneidkante 10 durch eine Panzerung 9 gebildet, sondern sind auch gegenüberliegende Schlagflächen 17 und 18 abschnittsweise durch flächige Panzerungen 23 und 24 gebildet. Die beiden
Panzerungen 23, 24 bilden Schlagplatten P23, P24. Im Schnitt entsprechend der Schnittlinie XVI-XVI betrachtet (siehe Figur 16) ist die Panzerung 23, welche die Schlagfläche 17 bereichsweise bildet, aus drei Schichten 25a, 25b und 25c aufgebaut. Die drei Schichten 25a, 25b und 25c bestehen aus einzelnen Schweißpunkten 12, wobei die Zahl der Schweißpunkte 12 von der untersten Schicht 25a zu der obersten Schicht 25c abnimmt, um einen keilförmigen Übergang in die Schneidkante 10 und den Kern 4 des Kopfes 5 zu gewährleisten (siehe Figur 8). Insbesondere aus der Figur 8 ist ersichtlich, dass die Schlagfläche 17 teilweise durch die Panzerung 23 und teilweise durch den Kern 4 des Kopfes 5 gebildet ist. Entgegen der Schlagrichtung x betrachtet weist der Kopf 5 des Gesteinsmeißels 22 an einem Übergang der Panzerung 23 bzw. 24 auf den Kern 4 des Kopfes 5 jeweils einen Absatz 26 bzw. 27 auf, wodurch sich der Gesteinsmeißel 22 entgegen der Schlagrichtung x hinter der Schneidkante 10 verjüngt. Durch diesen durch die Absätze 26, 27 gebildeten Rücksprung wird ein tiefes
Eindringen des Gesteinsmeißels 22 in ein nicht dargestelltes Material begünstigt, da der Gesteinsmeißel 22, nachdem dessen Panzerungen 23, 24 vollständig in das zu bearbeitende Material eingedrungen sind, beim noch tieferen Eindringen zunächst keine zusätzliche Reibung mehr mit sich bringt, da die durch den Kern 4 gebildeten Abschnitte der Schlagflächen 17, 18 durch den Rücksprung mit dem zu bearbeitenden
Material beim weiteren Eindringen zunächst nicht in Kontakt kommen. In der Figur 16 sind die Schweißpunkte 12 zur Erhaltung der Übersichtlichkeit ohne Schnittschraffur dargestellt.
In den Figuren 9 und 10 ist eine vierte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels 28 in zwei Seitenansichten gezeigt. Der Gesteinsmeißel 28 ist als Flachmeißel 6 ausgeführt und basiert ebenso wie die erste bis dritte
Ausführungsvariante auf dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grundkörper 1 . Im Unterschied zu der dritten Ausführungsvariante ist eine Längserstreckung von
Panzerungen 23, 24, welche teilweise Schlagflächen 17, 18 bilden, jeweils in einem Mittelbereich 29 reduziert, da der Gesteinsmeißel 28 an Kanten 16a bis 16d höher belastet ist als in dem Mittelbereich 29 der Schlagflächen 17 bzw. 18 zwischen den Kanten 16a und 16b bzw. 16c und 16d. Somit erstreckt sich die Panzerung 23 bzw. 24, welche Schlagplatten P23 bzw. P24 bildet, ausgehend von einer Schneidkante 10 im Bereich der Kanten 16a bis 16d entgegen der Schlagrichtung x um eine Strecke S17 in Richtung einer Längsachse L28 und zwischen den Kanten 16a und 16b bzw. 16c und 16d um eine Strecke s17 in Richtung der Längsachse L28, wobei gilt S >= 2 x s.
In den Figuren 1 1 und 12 ist eine fünfte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels 30 in zwei Seitenansichten gezeigt. Der Gesteinsmeißel 30 ist als
Flachmeißel 6 ausgeführt und basiert ebenso wie die erste bis vierte
Ausführungsvariante auf dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Grundkörper 1 . Im Unterschied zu der dritten Ausführungsvariante sind Panzerungen 31 , 32, welche teilweise Schlagflächen 17, 18 bilden, nicht als flächige Panzerungen ausgebildet, sondern als Panzerungen 31 bzw. 32 ausgebildet, welche sich aus einzelnen, zueinander beabstandeten Sprengkörpern 33 zusammensetzen. Die Sprengkörper 33 sind als lokale, tropfenförmige Hartstellen ausgeführt, welche lokal eine erhöhte Sprengwirkung beweisen. Die Sprengkörper 33 sind in ihrer Position auf dem Kern 4 des Kopfes 5 entsprechend den individuellen Anforderungen positioniert und dimensioniert. Der Gesteinsmeißel 30 umfasst somit neben einer eine Schneidkante 10 bildenden Panzerung 9 zwei weitere Panzerungen 31 , 32, welche jeweils durch Sprengkörper 33 gebildet sind und eine spezielle Art von Schlagplatten P31 , P32 bilden. In der Figur 18 ist eine schematische Schnittansicht durch einen der
Sprengkörper 33 entsprechend der Schnittlinie XVI I l-XVI 11 gezeigt. Der Sprengkörper 33 ist dreischichtig mit Schichten 34a, 34b und 34c aufgebaut und weist eine in die Schlagrichtung x auf eine nicht dargestelltes zu bearbeitendes Material ausgerichtete Frontseite 35 auf, welche zu dem Kern 4 einen Winkel a35 aufweist. Entgegen der Schlagrichtung x läuft der Sprengkörper 33 mit einer Rückseite 36 aus, welche zu dem
Kern 4 einen Winkel a36 aufweist, wobei gilt α35 < a36.
In den Figuren 13 und 14 ist in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht und in einer Draufsicht eine sechste Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen
Gesteinsmeißels 37 gezeigt. Der Gesteinsmeißel 37 ist als Hohlmeißel 38 ausgebildet, bei welchem eine in einer Ansicht entgegen einer Schlagrichtung x U-förmig
ausgebildete Schneidkante 39 als Panzerung 40 ausgebildet ist.
In der Figur 15 ist in geschnittener Seitenansicht eine siebte Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Gesteinsmeißels 41 gezeigt. Der Gesteinsmeißel 41 ist als
Spitzmeißel 42 ausgeführt. Ein Kern 4 eines Kopfes 5 des Gesteinsmeißels 41 wird durch eine erste Panzerung 43, welche eine Schneidspitze 44 bzw. Meißelspitze bildet, und eine zweite Panzerung 45, welche einen kegelmantelförmigen Mantel 46 bildet, komplettiert. Hierbei ist die Panzerung 43 durch fünf Schichten 47a bis 47e und die Panzerung 45 durch zwei umlaufende Schichten 48a, 48b gebildet, wobei die einzelnen
Schichten 47a bis 47e und 48a, 48b aus einzelnen Schweißpunkten gebildet sind. Die Panzerung 43 geht an ihrer Mantelfläche in die Panzerung 45 über. Hierbei wird bei der Herstellung des Gesteinsmeißels 41 zunächst die Panzerung 43 geschweißt, welche die Meißelspitze 44 bildet, und dann die Panzerung 45 geschweißt, welche eine kegelmantelförmige Schlagfläche 49 bzw. eine gewölbte Schlagplatte P49 bildet. Die
Panzerung 45 ist hierbei mit der Panzerung 43 verschweißt. Der Gesteinsmeißel 41 umfasst auch einen Schaft 3, wobei der Schaft 3 und der Kern 4 ohne die Panzerungen 43 und 45 einen Grundkörper 1 bilden. Die Erfindung ist nicht auf dargestellte oder beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfasst vielmehr Weiterbildungen der Erfindung im Rahmen der Schutzrechtsansprüche.

Claims

Ansprüche
1 . Gesteinsmeißel (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ), insbesondere maschinengetriebener Gesteinsmeißel (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) umfassend einen Schaft (3) und einen Kopf (5),
- wobei der Kopf (5) einen Kern (4) und eine Beschichtung umfasst,
- wobei der Schaft (3) und der Kern (4) einteilig aus einem ersten Werkstoff (W1 ) ausgebildet sind und einen Grundkörper (1 ) bilden,
- wobei die Beschichtung aus einem zweiten, von dem ersten Werkstoff (W1 ) verschiedenen Werkstoff (W2) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Beschichtung als aus wenigstens zwei Schichten (1 1 a - 1 1 c; 25a - 25c; 34a - 34c; 47a - 47e; 48a, 48b) bestehende Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45) ausgebildet ist,
- wobei die einzelnen Schichten (1 1 a - 1 1 c; 25a - 25c; 34a - 34c; 47a - 47e; 48a, 48b) jeweils aus mehreren nebeneinander angeordneten Schweißpunkten (12) gebildet sind und eine Schichtdicke (d1 1 a - d1 1 c; d47d; d48a, d48b) von wenigstens 0,3 mm aufweisen.
2. Gesteinsmeißel (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) nach Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass der zweite Werkstoff (W2) eine Härte von wenigstens 60 HRC aufweist.
3. Gesteinsmeißel (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45) selbst an dem Kern (4) des Kopfes (5) eine
Schneidkante (10) oder Schneidspitze (44) gebildet ist.
4. Gesteinsmeißel (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45) an dem Kern (4) des Kopfes (5) wenigstens eine an die Schneidkante (10) oder Schneidspitze (44) angrenzende Schlagplatte (P23, P24; P31 , P32; P49) gebildet ist, welche eine Schlagfläche (17, 18) bildet. Gesteinsmeißel (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) nach Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass die Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45) eine Dicke (D9) von 0,5 mm bis 1 ,5 mm aufweist und insbesondere aus wenigstens drei Schichten (1 1 a - 1 1 c; 25a - 25c; 34a - 34c; 47a - 47e; 48a, 48b) besteht.
Gesteinsmeißel (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45) eine Härte aufweist, welche insbesondere in einem Bereich von HRC 60 bis HRC 80 liegt,
- wobei die Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45)
- insbesondere aus einer Stahllegierung besteht oder
- insbesondere aus einer Edelmetalllegierung besteht oder
- insbesondere aus Hartstoff besteht oder
- insbesondere Hartmetallbestandteile aufweist.
Gesteinsmeißel (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) nach Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet,
- dass die Zahl der Schweißpunkte (12) pro Schicht (1 1 a - 1 1 c; 25a - 25c; 34a - 34c; 47a - 47e; 48a, 48b) von einer untersten, mit dem Grundkörper des
Arbeitskopfes in Verbindung stehenden Schicht (1 1 c; 25c; 34c; 47e; 48b) zu einer obersten Schicht (1 1 a; 25a; 34a; 47a; 48a)
- insbesondere gleich bleibt oder
- insbesondere stetig abnimmt oder
- insbesondere in wenigstens einem Abschnitt abnimmt und in wenigstens einem anderen Abschnitt gleich bleibt.
Verfahren zur Herstellung eines Gesteinsmeißels (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ), insbesondere eines maschinengetriebenen Gesteinsmeißels (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) zur Einwirkung auf ein zu bearbeitendes Material,
- wobei der Gesteinsmeißel (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) einen Schaft (3) und einen Kopf (5) aufweist,
- wobei der Kopf (5) einen Kern (4) und eine Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45) umfasst,
- wobei die Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45) eine
Schneidkante (10) oder eine Schneidspitze (44) und insbesondere wenigstens eine daran angrenzende Schlagplatte (P23, P24; P31 , P32; P49) umfasst,
- wobei der Kern (4) aus einem ersten Werkstoff (W1 ) und die Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45) aus einem zweiten Werkstoff (W2) gebildet ist,
- wobei der zweite Werkstoff (W2) härter ist als der erste Werkstoff (W1 ),
- wobei die Schneidkante (10) oder die Schneidspitze (44) und insbesondere die Schlagplatte (P23, P24; P31 , P32; P49) schichtweise durch mehrere aufeinander folgende Schweißvorgänge aus einem Schweißdraht aufgebaut werden,
- wobei die erste, unterste Schicht (1 1 c; 25c; 34c; 47e; 48b) auf einem
Oberflächenabschnitt des Kerns (4) des Grundkörpers (1 ) aufgeschweißt wird und
- wobei jede nachfolgende, höher liegende Schicht (1 1 b - 1 1 c; 25b - 25c; 34b - 34c; 47b - 47e; 48b) auf die jeweils vorhergehende Schicht aufgeschweißt wird.
9. Verfahren zur Herstellung eines Gesteinsmeißels (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißvorgänge insbesondere unter Verwendung eines Cold-Metal-Transfer-Verfahrens erfolgen. 10. Verfahren zur Herstellung eines Gesteinsmeißels (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) nach
Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißdraht
- insbesondere eine Stahllegierung umfasst oder
- insbesondere eine Edelmetalllegierung umfasst oder
- insbesondere Hartstoff umfasst oder
- insbesondere Hartmetallbestandteile umfasst,
- wobei die aus dem Schweißdraht nach dem Schweißvorgang gebildete
Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45) eine Härte von wenigstens 60 HRC aufweist. 1 1. Verfahren zur Herstellung eines Gesteinsmeißels (2, 13, 22, 28, 30, 37, 41 ) nach
Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (3) und der Kern (4) des Kopfes (5) vor dem Aufschweißen der Panzerung (9; 21 a - 21 d, 23, 24, 31 , 32; 40; 43; 45) in wenigstens einem thermischen Härtevorgang gehärtet werden.
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