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(11) | EP 0 855 950 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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| (54) |
VERFAHREN ZUR VERBESSERUNG DER HALTBARKEIT VON HYDRAULIKMEISSELN PROCESS FOR IMPROVING THE DURABILITY OF HYDRAULIC CHISELS PROCEDE PERMETTANT D'AMELIORER LA DURABILITE DE TREPANS HYDRAULIQUES |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Beim Einsatz des Meissels erfolgt die Übertragung der Schlagkraft über den Schlagkopf (2), den Kern (4) auf die Arbeitsspitze (1). Für diese Anforderung sind hohe Härtewerte von 50-53 HRc notwendig. Eine Verformung (Stauchung mit Gratbildung) am Schlagkopf wird vermieden. Die Arbeitsspitze (1) erhält einen hohen Verschleisswiederstand, welcher bei der Abnutzung über den gesamten Arbeitsbereich erhalten bleibt.
[0002] An der Oberfläche (3) des Meissels und der Einfräsung (6) zum Halten des Meissels im Hammer ergeben sich Beschädigungen. Bei hoher Härte und seitlicher Krafteinwirkung auf den Meissel beim Einsatz führen diese Beschädigungen zu Anrissen und dann kurzfristig durch Dauerbruch zum Ausfall des Meissels. Bei den bisher angewandten Härten von 46-48 HRc wird versucht, mit hohen Nickelgehalten von bis zu 4,5 % den Einfluss von Beschädigungen zu mindern.
Durch die Anlassbehandlung des schraffierten Bereiches (5) auf Härtewerte von 40-43 HRc an der Oberfläche (3+6) wird der Einfluss der Beschädigungen auch ohne Nickelzusatz zum Stahl praktisch aufgehoben.
Mit der durchgängigen Anlassbehandlung werden die negativen Einflüsse von partiellen Oberflächenbehandlungen (japan. Patent JP-A-6 031 653; Aktenzeichen: Appl. No. 4-195386; Offenlegungschrift: M-1602 May 10, 1994 Vol. 18/No 243; Int. Cl. B25D17/02; Anmelder: Nippon Pneumatic MFG CO LTD) gerade in kritischen Bereichen vermieden.
[0003] In der Einfräsung (6) ergeben sich zwischen Meisseloberfläche und Haltekeil hohe Flächenpressungen mit geringer Relativbewegung. Eine gleichmässige Schmierung ist sehr prolematisch und deshalb garantieren nur niedrige Oberflächenhärtewerte von 40-43 HRc die Vermeidung von Pittings, Anfressungen und Rissbildung mit Meisselausfall. Ein Meisselbruch in diesem Bereich kann darüber hinaus zu starker Zerstörung im Hammer führen.
Der Auslauf der Glühbehandlung, beim japan. Patent, in den Bereich der Einfräsung (6) ist bei hohen Härtewerten aufgrund der Kerbwirkung von hart/weicher Oberfläche von negativem Einfluss. Die vorgenannten Probleme im Bereich der Einfräsung (6) werden im japan. Patent überhaupt nicht behandelt.
[0004] In der Meisselführung (7) führt eine nachlässige Schmierung zu ähnlichen Problemen wie bei der Einfräsung. Eine Glühbehandlung auf Härtewerte von 20 HRc (japan. Patent) dürfte nicht die ideale Lösung sein. Durch die sehr niedrige Festigkeit sind durch seitliche Krafteinwirkung beim Arbeitseinsatz Materialstauchungen und -verschiebungen möglich. Diese führen jedoch zu einer weiteren Verschlechterung der Schmierung und somit letztlich zum Ausfall des Meissels. Zur Lösung obengenannter Probleme wird ein Verfahren gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
Die angeführten 40-43 HRc der vorliegenden Anmeldung sind eindeutig die bessere Lösung. Sie vermeiden die Pittingbildung und - die Schmierung wird nicht behindert.
[0006] An der Oberfläche (3) des Meissels, im Arbeitsbereich, lassen sich Beschädigungen beim Arbeitseinsatz nicht vermeiden. Bei hoher Härte (50-53 HRc) führen diese Beschädigungen durch seitliche Krafteinwirkung (praktisch nicht vermeidbar) auf den Meissel zu Anrissen, welche letztlich in kurzer Zeit zum Dauerbruch führen. Das gleiche gilt für den Übergang hart/weich an der Oberfläche beim Auslauf der Glühbehandlung des japan Patentes.
Härtewerte von 40-43 HRc verhindern diese Anrissbildung und somit den vorzeitigen Ausfall des Meissels.
Bei entsprechender Einstellung der Tiefe der angelassenen Schicht (5) führen selbst leichte Durchbigungen des Meissels nicht zur Anrissbildung.
Theoretisch ergibt sich bei entsprechender Einstellung von hartem Kern und abfallender Härte zur Oberfläche eine gewisse selbstschärfung der Arbeitsspitze.
Zusammenfassend kann man sagen:
[0007]
= Höhere Standzeit durch die hohe Arbeitshärte von 50-53 HRc über die gesamte Arbeitslänge des Meissels.
= Durch die niedrige Oberflächenhärte von 40-43 HRc werden vorzeitige Meisselausfälle wegen Schädigungen vermieden.
= Verwendung kostengünstiger Stähle wegen Wegfall oder Reduzierung des Nickels.
1. Verfahren zur Verbesserung der Haltbarkeit von Hydraulikmeisseln, dadurch gekennzeichnet, dass der Meissel nach dem Härten und Anlassen auf 50-53 HRc, am Aussendurchmesser (3)
inklusive der Einfräsung (6) über einen Tiefenbereich (5) nochmals bei höheren Temperaturen
angelassen wird auf Oberflächenhärten von 40-43 HRc.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Hydraulikmeissel vor dem Härten und Anlassen am Aussendurchmesser inklusive der
Einfräsung (3+6) im Tiefenbereich (5) eine gezielte Randabkohlung erfolgt wobei sich
beim nachfolgenden Härten und Anlassen aufgrund des abgesenkten Kohlenstoffgehaltes
an der Oberfläche (3+6) eine Härte von 40-43 HRc und an Schlagkopf (2), Arbeitsspitze
(1) und Kern (4) eine Härte von 50-53 HRc ergibt.
1. Une méthode pour améliorer la durabilité de trépans hydrauliques, caractérisée du
fait que le trépan est fait revenir encore une fois avec des températures plus élevées
aux duretés de surface de 40-43 HRC, après la trempe et revenu aux 50-53 HRC au diamètre
extérieur (3), fraisage (6) compris.
2. Méthode selon revendication-1, caractérisée du fait qu'une décarburation du bord partielle
et appropriée est fait au trépan hydraulique avant la trempe et revenu au diamètre
extérieur, fraisage compris (3+6). Pendant la trempe et revenu suivants, une dureté
de 40-43 HRC est apportée à la surface (3+6) et à la tête de coup (2), au côté de
travail (1) et à l'intérieur (4) une dureté de 50-53 HRC est apportée à cause de la
teneur en carbone du bord diminuée.
1. A process is disclosed for improving the durability of hydraulic chisels, characterised by the fact that, after hardening and tempering the chisel to up to 50-53 HRc, the outer
diameter (3), including the cut-out (6), is once again tempered at high temperatures
to achieve a surface hardness of 40-43 HRc.
2. Process after claim 1, characterised by the fact that the hydraulic chisel, before hardening and tempering, is subjected
to a specific surface decarbonization on the outer diameter including the cut-out
(3+6). During the following hardening and tempering, the decreased carbon content
on the surface (3+6) will cause a hardness of 40-43 HRc on the surface, and a hardness
of 50-53 HRc on the shock head (2), the working end (1) and the centre in hardness.