(57)【要約】  本発明は、ピック、特にラウンドシャンクピックであって、ピックヘッドとピックシャンクとを有しており、前記ピックヘッドは少なくとも、ベース部分と、該ベース部分に接続された、硬質材料、特に超硬合金から成る刃エレメントとから形成されており、前記ベース部分は、前記刃エレメントとの接続部でその外面に耐摩耗層を有しており、該耐摩耗層は、前記ベース部分の前記外面の、前記刃エレメントに面した少なくとも１つの部分をカバーしており、前記耐摩耗層の、前記刃エレメントに面した端面は前記刃エレメントによってカバーされている、ピックに関する。この場合、前記ベース部分は、前記刃エレメントの固定部分を受容するために軸方向で整列された切欠を有しており、前記ベース部分は、前記切欠を取り囲むように、前記刃エレメントに面した対応面を有していて、該対応面と前記耐摩耗層の前記端面とは一貫した平坦な面を形成している。本発明はさらに、このようなピックを製造する２つの方法に関する。このように形成されたピックは摩耗が少ない。
2018508670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピック（１０）、特にラウンドシャンクピックであって、ピックヘッド（４０）とピックシャンク（５０）とを有しており、前記ピックヘッド（４０）は少なくとも、ベース部分（４１）と、該ベース部分（４１）に接続された、硬質材料、特に超硬合金から成る刃エレメント（２０）とから形成されており、前記ベース部分（４１）は、前記刃エレメント（２０）との結合部でその外面（４１．１）に耐摩耗層（３０）を有しており、該耐摩耗層（３０）は、前記ベース部分（４１）の前記外面（４１．１）の、前記刃エレメント（２０）の側の少なくとも１つの部分をカバーしており、前記耐摩耗層（３０）の、前記刃エレメント（２０）に面した端面（３１）は前記刃エレメント（２０）によってカバーされている、ピック（１０）において、
前記ベース部分（４１）は、前記刃エレメント（２０）の固定部分（２４）を受容するために軸方向で整列された切欠（４４）を有しており、前記ベース部分（４１）は、前記切欠（４４）を取り囲むように、前記刃エレメント（２０）に面した対応面（４３）を有していて、該対応面（４３）と前記耐摩耗層（３０）の前記端面（３１）とは一貫した平坦な面を形成している、または前記耐摩耗層の前記端面（３１）は前記対応面（４３）に接近して設けられている、ことを特徴とするピック（１０）。
【請求項２】
前記耐摩耗層（３０）は、前記ベース部分（４１）の凹部（４２）に収容されている、請求項１記載のピック（１０）。
【請求項３】
前記対応面（４３）と前記端面（３１）とは、１つの作業工程で形成された分離面として、特に切断面として、または研削面として、またはフライス加工面として形成されており、または前記端面（３１）は、前記耐摩耗層（３０）の取り付けプロセス中に、特に溶接プロセス中に形成された、前記対応面（４３）に載置され、前記対応面（４３）を半径方向で越えて突出する補助工具（６０）のベース（６１）の圧痕面として形成されている、請求項１または２記載のピック（１０）。
【請求項４】
前記対応面（４３）および／または前記端面（３１）は、平滑な面として、またはＲｚ＝４μｍ〜Ｒｚ＝２８０μｍの範囲の所定の粗さを有した面として、または２μｍ〜５００μｍの範囲の溝深さを有して形成された溝を有する面として形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のピック（１０）。
【請求項５】
前記刃エレメント（２０）は、前記固定部分（２４）を取り囲むように載置面（２５）を形成しており、該載置面（２５）は、前記対応面（４３）および前記端面（３１）を少なくとも所定の領域でカバーしており、前記載置面（２５）と、前記対応面（４３）および前記端面（３１）によって形成された前記一貫した面との間に、第１のろう接接合部（１１．１）が形成されていて、かつ／または前記固定部分（２４）の外面（２６）と前記切欠（４４）の内面（４４．１）との間に第２のろう接接合部（１１．２）が形成されていて、かつ／または前記固定部分（２４）の端面（２７）と前記切欠（４４）の底面（４４．２）との間に第３のろう接接合部（１１．３）が形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のピック（１０）。
【請求項６】
前記耐摩耗層（３０）は、軸方向での整列状態で少なくとも前記切欠（４４）が設けられている前記ピックヘッド（４０）の区分を取り囲んでいる、請求項１から５までのいずれか１項記載のピック（１０）。
【請求項７】
前記耐摩耗層（３０）は均一な層厚さを有しているか、または前記耐摩耗層（３０）は変化する層厚さを有している、請求項１から６までのいずれか１項記載のピック（１０）。
【請求項８】
前記耐摩耗層（３０）の層厚さは、前記刃エレメント（２０）に面した端面（３１）を起点として、前記ピックシャンク（５０）に面した端部に向かう方向で減じられている、または前記耐摩耗層（３０）の前記層厚さは、前記刃エレメント（２０）に面した端面（３１）を起点として、前記ピックシャンク（５０）に面した端部に向かう方向で拡大されている、請求項７記載のピック（１０）。
【請求項９】
前記耐摩耗層（３０）の外側の表面（３３）はその長手方向の延在に沿って凸状に湾曲されている、または前記外側の表面（３３）はその長手方向の延在に沿って凹状に湾曲されている、または前記外側の表面（３３）はその長手方向の延在に沿って凹状に湾曲された部分と凸状に湾曲された部分とを交互に有している、請求項１から８までのいずれか１項記載のピック（１０）。
【請求項１０】
前記刃エレメント（２０）の表面と、前記耐摩耗層（３０）の前記外側の表面（３３）との間の凹状の移行部において角が形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載のピック（１０）。
【請求項１１】
ピック（１０）、特にラウンドシャンクピックであって、ピックヘッド（４０）とピックシャンク（５０）とを有しており、前記ピックヘッド（４０）は少なくとも、ベース部分（４１）と、該ベース部分（４１）に接続された、硬質材料、特に超硬合金から成る刃エレメント（２０）とから形成されており、前記刃エレメント（２０）の載置面（２５）が、前記ベース部分（４１）上に少なくとも所定の領域で直接または間接的に載置され、前記ベース部分（４１）は、前記刃エレメント（２０）との結合部でその外面（４１．１）上に耐摩耗層（３０）を有していて、該耐摩耗層（３０）は、前記ベース部分（４１）の前記外面（４１．１）の、前記刃エレメント（２０）の側の少なくとも１つの部分をカバーしている、ピック（１０）において、
前記耐摩耗層（３０）は、前記載置面（２５）に隣接する前記刃エレメント（２０）の少なくとも１つの表面区分（２９）をカバーしていることを特徴とする、ピック（１０）。
【請求項１２】
前記耐摩耗層（３０）と、前記刃エレメント（２０）の前記表面区分（２９）との間にろう接接合部（第４のろう接接合部、１１．４）が形成されている、請求項１１記載のピック（１０）。
【請求項１３】
前記耐摩耗層（３０）は、前記ピックヘッド（４０）の長手方向中心軸線（Ｍ）の方向で前記対応面（４３）を越えて突出している、かつ／または前記耐摩耗層（３０）と前記対応面（４３）とは、前記刃エレメント（２０）用のカップ状の収容部（４６）を形成している、請求項１１または１２記載のピック（１０）。
【請求項１４】
請求項１から１０までのいずれか１項を特徴とする、請求項１１から１３までのいずれか１項記載のピック（１０）。
【請求項１５】
ピック（１０）、特にラウンドシャンクピックのピックヘッド（４０）の外面（４１．１）の少なくとも一部を、耐摩耗層（３０）で被覆する方法であって、第２の方法ステップにおいて、刃エレメント（２０）を、前記耐摩耗層（３０）の、前記刃エレメント（２０）に面した面と、前記ピックヘッド（４０）のベース部分（４１）の前方の対応面（４３）とにろう接する、ピックヘッド（４０）を被覆する方法において、
前記ピックヘッド（４０）の前記ベース部分（４１）に補助工具（６０）を固定し、この際、該補助工具（６０）の当接面（６２）の少なくとも一部が前記対応面（４３）上に載置されるようにし、第１の方法ステップで、前記外面（４１．１）に前記耐摩耗層（３０）を被覆し、次いで前記補助工具（６０）を取り外すことを特徴とする、ピックヘッド（４０）を被覆する方法。
【請求項１６】
前記耐摩耗層（３０）の端面（３１）が、前記補助工具（６０）の前記当接面（６２）の少なくとも一部に当接するように、かつ／または前記耐摩耗層（３０）が、前記補助工具（６０）の前記当接面（６２）に隣接する表面領域（６５）に、前記当接面（６２）とは異なる空間的な方向付けをもって当接するように、前記耐摩耗層（３０）を前記ピック（１０）の前記外面（４１．１）に取り付ける、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ピック（１０）の、特にラウンドシャンクピックの、ピックヘッド（４０）を製造する方法であって、該ピックヘッド（４０）はベース部分（４１）を有しており、該ベース部分は、該ベース部分（４１）の前方の端部に取り付けられた刃エレメント（２０）を備えており、前記ベース部分（４１）の外面（４１．１）に、前記刃エレメント（２０）との接続部で耐摩耗層（３０）が取り付けられていて、前記耐摩耗層（３０）の、前記刃エレメント（２０）に面した端面（３１）は、前記刃エレメント（２０）によって少なくとも所定の領域でカバーされている、ピックヘッド（４０）を製造する方法において、
前記ピックヘッド（４０）の前記ベース部分（４１）を、その最終寸法に対して前記刃エレメント（２０）の方向で延長されたサイズで製造し、前記耐摩耗層（３０）を、延長された前記ベース部分（４１）の前記外面（４１．１）に取り付け、次いで前記ベース部分（４１）を、前記耐摩耗層（３０）と共に、分離線（Ｔ）に沿って短くすることを特徴とする、ピック（１０）のピックヘッド（４０）を製造する方法。
【請求項１８】
前記耐摩耗層（３０）として、硬質材料、特に超硬合金、および／または鉄合金、および／またはニッケル合金、および／またはコバルト合金、および／またはチタン合金、および／または炭化タングステン、および／または炭化チタンから成る層を取り付ける、請求項１５から１７までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピック、特にラウンドシャンクピックであって、ピックヘッドとピックシャンクとを有しており、前記ピックヘッドは少なくとも、ベース部分と、該ベース部分に接続された、硬質材料、特に超硬合金から成る刃エレメントとから形成されており、前記ベース部分は、前記刃エレメントとの接続部でその外面に耐摩耗層を有しており、該耐摩耗層は、前記ベース部分の前記外面の、前記刃エレメントに面した少なくとも１つの部分をカバーしており、前記耐摩耗層の、前記刃エレメントに面した端面は前記刃エレメントによってカバーされている、ピックに関する。
【０００２】
本発明はさらに、ピック、特にラウンドシャンクピックであって、ピックヘッドとピックシャンクとを有しており、前記ピックヘッドは少なくとも、ベース部分と、該ベース部分に接続された、硬質材料、特に超硬合金から成る刃エレメントとから形成されており、前記刃エレメントの載置面が、前記ベース部分上に少なくとも所定の領域で直接または間接的に載置され、前記ベース部分は、前記刃エレメントとの接続部でその外面上に耐摩耗層を有していて、該耐摩耗層は、前記ベース部分の前記外面の、前記刃エレメントに面した少なくとも１つの部分をカバーしている、ピックに関する。
【０００３】
本発明はさらに、ピック、特にラウンドシャンクピックのピックヘッドの外面の少なくとも一部を、耐摩耗層で被覆する方法であって、第２の方法ステップにおいて、刃エレメントを、前記耐摩耗層の、前記刃エレメントに面した面と、前記ピックヘッドのベース部分の前方の対応面とにろう接する方法に関する。
【０００４】
本発明はさらに、ピックの、特にラウンドシャンクピックの、ピックヘッドを製造する方法であって、該ピックヘッドはベース部分を有しており、該ベース部分は、該ベース部分の前方の端部に取り付けられた刃エレメントを備えており、前記ベース部分の外面に、前記刃エレメントとの接続部で耐摩耗層が取り付けられていて、前記耐摩耗層の、前記刃エレメントに面した端面は、前記刃エレメントによって少なくとも所定の領域でカバーされている、ピックヘッドを製造する方法に関する。
【０００５】
このような形式のピックは、独国実用新案第９０１６６５５号明細書（DE 90 16 655 U1）により公知である。上記明細書に記載されたピックは、超硬合金先端部を備えた本体を有している。本体の、前記先端部に隣接する外面上には、硬質材料（超硬合金またはセラミック）から成る耐摩耗層が配置されている。前記先端部の外面は、耐摩耗層の表面に段部なしに移行している。本体はこのために、硬質材料を取り付ける環状の凹部を有している。硬質材料は例えばピックに噴霧により被着することができる。本体の前方端部は切頭円錐状に形成されている。先端部は、対応する切頭円錐状の軸方向の切欠を有しており、この切欠内に、本体の切頭円錐状の端部が収容され、これにより先端部は位置決めされて側方でガイドされる。実際の使用において、軸方向の切欠は、先端部の壁厚さがこの軸方向の切欠の領域で減じられるので、欠点となる。軸方向の切欠の終端部では、切欠の円錐面と底面との間に比較的鋭いエッジが形成されている。この領域では、特に先端部に機械的負荷が側方から作用する際に、高い応力ピークが生じる。このような応力ピークは、先端部の壁厚さが比較的薄い場合に、この領域で倍増されて、脆い硬質材料から製造された先端部の破壊、ひいてはピックの故障につながる。さらなる欠点は、このような装置のために可能な製造方法からも生じる。特に耐摩耗層を取り付ける際に必要な熱処理の際に、先端部の損傷もしくは破壊を阻止するために、耐摩耗層を本体に取り付けてから初めて先端部は本体に固定される、好適にはろう接される。次いで先端部を、本体の、切頭円錐状の端部に対して環状に配置された面の上に装着する。製造的条件により、耐摩耗層の端面は、先端部が載置された環状の面に対して均一に同一平面とはならず、製造誤差の範囲でこの環状の面に対して後退して、または突出して配置されている。したがって、独国実用新案第９０１６６５５号明細書（DE 90 16 655 U1）に図示された実施例でも示されているように、本体の環状の面の先端部の載置面と耐摩耗層の端面との間には均一なろう接ギャップが形成されない。このような不均一なろう接ギャップは不十分なろう接につながり、これにより使用時にろう接部が解除されたり、先端部が紛失されたりする恐れがある。
【０００６】
そこで本発明の課題は、冒頭で述べた形式のピックに、改善された機械的耐荷重性を与えることである。本発明のさらなる課題は、ピックヘッドを被覆する方法およびこのようなピックヘッドを製造する方法を提供することである。
【０００７】
ピックに関する本発明の課題は、前記ベース部分が、前記刃エレメントの固定部分を受容するために軸方向で整列された切欠を有しており、前記ベース部分は、前記切欠を取り囲むように、前記刃エレメントに面した対応面を有していて、該対応面と前記耐摩耗層の前記端面とは一貫した平坦な面を形成している、または前記耐摩耗層の前記端面は前記対応面に接近して設けられている、ことにより解決される。刃エレメントの固定部分は、ベース部分の切欠内に保持されているので、外部からの著しい力作用にさらされている刃エレメントの壁の薄い区分は回避される。これにより先端部の破壊リスクは著しく減じられる。対応面と端面とにより形成される平坦な面により、この平坦な面と刃エレメントとの間に均一なろう接ギャップを形成することができる。したがって、刃エレメントとピックのベース部分との間で最良のろう接部が形成され、このろう接部は、著しい機械的負荷がかけられた際でも分離しない。ベース部分が、刃エレメントとの接続のために、付加部の個所に切欠を有しているので、対応面と耐摩耗層の端面との間に一貫した平坦な面を製造技術的に容易に形成することができる。
【０００８】
好適には、耐摩耗層の端面は対応面にまで接近して設けられているので、移行領域は効果的に浸食から保護されている。例えば、耐摩耗層は、１ｍｍ以下まで耐摩耗層に接近して設けられていてよい。
【０００９】
ピックホルダに接続するために、ピックヘッドは好適にはピックシャンクに一体的に結合されている。ピックシャンクはこの場合、丸軸として形成されている。
【００１０】
好適には、耐摩耗層は、ベース部分の凹部に収容されている。凹部はこの場合、ベース部分の外面に対応面を取り囲むように設けられている。設けられた耐摩耗層は半径方向で、一方の側では刃エレメントと、反対側では凹部に続くベース部分の外面と揃っているならば好適であり得る。
【００１１】
耐摩耗層は、ベース部分上に被覆されている被覆層によって形成されていてよい。耐摩耗層は、ベース部分に例えば材料接続的に結合されている別個の硬質エレメントから形成されていてもよい。この場合、ろう接される超硬合金リングの使用、またはベース部分に相応に適合された、超硬合金から成る、規則的または不規則的な配置で配置されている個別セグメントの利用が考えられる。
【００１２】
本発明の特に好適な実施態様によれば、前記対応面と前記端面とは、１つの作業工程で形成された分離面として、特に切断面として、または研削面として、またはフライス加工面として形成されており、または前記端面は、前記耐摩耗層の取り付けプロセス中に、特に溶接プロセス中に形成された、前記対応面に載置され、前記対応面を半径方向で越えて突出する補助工具のベースの圧痕面として形成されていてよい。両場合において、対応面と端面との間に一貫した平坦な面が形成されている。これにより対応面および端面により形成された面と刃エレメントとの間に、均一なろう接ギャップ、ひいては耐荷重性の最良のろう接接合部が得られる。
【００１３】
ろうの流れ特性は、対応面および／または端面が、平滑な面として、またはＲｚ＝４μｍ〜Ｒｚ＝２８０μｍの範囲の所定の粗さを有した面として、または２μｍ〜５００μｍの範囲の溝深さを有して形成された溝を有する面として形成されていることにより改善することができる。粗さまたは溝はこの場合、例えば分離面を形成する際の分離プロセス中に、またはベースの圧痕として、所望の既定値で形成することができる。
【００１４】
刃エレメントは、使用時に高い機械的負荷にさらされる。刃エレメントとベース部分との間に確実な結合を得るために、前記刃エレメントは、前記固定部分を取り囲むように載置面を形成しており、該載置面は、前記対応面および前記端面を少なくとも所定の領域でカバーしており、前記載置面と、前記対応面および前記端面によって形成された前記一貫した面との間に、第１のろう接接合部が形成されていて、かつ／または前記固定部分の外面と前記切欠の内面との間に第２のろう接接合部が形成されていて、かつ／または前記固定部分の端面と前記切欠の底面との間に第３のろう接接合部が形成されている、構成であってよい。ろう接接合部はこの場合、好適には、互いに移行しており、これにより一貫したろう接接合部が、刃エレメントとベース部分との間ならびに刃エレメントと耐摩耗層の端面との間の境界面全体にわたって生じる。
【００１５】
ベース部分に作用する摩耗させる負荷は、刃エレメントへの接続部で最大であり、ピックヘッドのピックシャンクに面した端部に向かって減少する。同時に、刃エレメントの固定部分は、ベース部分の前方端部に設けられた切欠に保持される。刃エレメントを保持する領域を保護するために、ひいては刃エレメントの紛失を阻止するために、前記耐摩耗層は、軸方向での整列状態で少なくとも前記切欠が設けられている前記ピックヘッドの区分を取り囲んでいてよい。
【００１６】
選択的な２つの本発明の態様によれば、前記耐摩耗層は均一な層厚さを有しているか、または前記耐摩耗層は変化する層厚さを有している、構成であってよい。均一な層厚さを有する耐摩耗層は簡単かつ安価に製造可能である。変化する層厚さにより、耐摩耗層を、ピックヘッドの様々な領域における実際の負荷に適合させることができる。
【００１７】
層厚さを局所的な負荷に適合させるために、前記耐摩耗層の層厚さは、前記刃エレメントに面した端面を起点として、前記ピックシャンクに面した端部に向かう方向で減じられている、または前記耐摩耗層の前記層厚さは、前記刃エレメントに面した端面を起点として、前記ピックシャンクに面した端部に向かう方向で拡大されている、構成であってよい。層厚さがピックシャンクに向かう方向で拡大することにより、ベース部分の直径が被覆領域で同じである場合には、ピックヘッドの円錐状の外輪郭が得られ、このような外輪郭により、除去材料は、ピックが配置されているピックホルダから離れるように導かれる。層厚さがピックシャンクに向かう方向で減じられる場合、最大の層厚さは、刃エレメントの直後にある最大摩耗負荷の領域に配置される。これにより、層厚さは、その都度生じる摩耗に適合させられ、これにより、耐摩耗層の様々な領域のために比較可能な耐用寿命が生じる。
【００１８】
耐摩耗層の層厚さを局所的な負荷に適合させる別の可能性は、前記耐摩耗層の外側の表面がその長手方向の延在に沿って凸状に湾曲されている、または前記外側の表面がその長手方向の延在に沿って凹状に湾曲されている、または前記外側の表面がその長手方向の延在に沿って凹状に湾曲された部分と凸状に湾曲された部分とを交互に有していることにある。付加的に、外側の表面の形状付与により、除去材料の材料流に影響を与えることができる。したがって、耐摩耗層の凸状の表面は除去材料を、刃エレメントの直後で既に外部へと案内する。刃エレメントの外輪郭と耐摩耗層の外側の表面の凸状の形状とを適切に適合させた場合、除去材料を刃エレメントおよび耐摩耗層から、ほぼ同じ方向に変向させることができ、これにより、刃エレメントから離れたピックヘッドの領域の負荷がさらに軽減される均一な材料流が生じる。外側の表面を凸状に形状付与することにより、刃エレメントに面した前方の被覆領域は、除去材料に殆ど抵抗を与えず、除去材料は後方領域によって外方に向かって著しく変向される。これにより除去材料の流れ方向に沿って耐摩耗層の均一な負荷が得られる。交互に存在する凹状領域および凸状領域により、除去材料は凹状領域に堆積することができる。これは付加的な摩耗保護となる。何故ならばこの領域では動く除去材料が直接、耐摩耗層に沿って滑って流過することがないからである。
【００１９】
さらに、前記刃エレメントの表面と、前記耐摩耗層の前記外側の表面との間の凹状の移行部において角が形成されていてよい。この移行領域で終了するろう接接合部はこれにより、滑って流過する除去材料の主流に対して後退して、したがって保護されて配置されている。このような保護作用は、除去材料がこの角に堆積し、ろう接接合部を付加的に、滑って流過する除去材料の摩耗作用からシールドできることにより強化される。
【００２０】
本発明の別の構成は、セグメント状の被覆を、または１つまたは複数の超硬合金から成る個々のセグメントを有していてよく、この場合、配置は、公知の固定法、例えばろう接、接着、被着溶接等により行われる。
【００２１】
本発明のピックに関する課題はさらに、前記耐摩耗層が、前記載置面に隣接する前記刃エレメントの少なくとも１つの表面区分をカバーしていることにより解決される。したがって耐摩耗層は、ベース部分の、および刃エレメントの互いに隣接する外側の表面をカバーしている。これにより刃エレメントおよびベース部分は、特に負荷される刃エレメントからベース部分への移行領域で摩耗から保護されている。特に、刃エレメントの載置面とベース部分との間に形成されるろう接接合部も保護されて配置されているので、硬質の材料が外部からろう接接合部へと進入することはなく、刃エレメントをベース部分から分離することはできない。
【００２２】
刃エレメントとベース部分との間の接続部の強度は、前記耐摩耗層と、前記刃エレメントの前記表面区分との間にろう接接合部（第４のろう接接合部）が形成されていることによりさらに改善することができる。したがって刃エレメントは、載置面に沿って、かつ載置面に隣接する表面区分に沿ってベース部分にろう接により結合されている。
【００２３】
好適には、前記耐摩耗層は、前記ピックヘッドの長手方向中心軸線の方向で前記対応面を越えて突出していてよい、かつ／または前記耐摩耗層と前記対応面とは、前記刃エレメント用のカップ状の収容部を形成していてよい。好適にはこのために、耐摩耗層をベース部分に取り付け、次いで刃エレメントをろう接する。突出する摩耗層またはカップ状の収容部により、刃エレメントを簡単かつ正確に、ベース部分に整列させて位置決めすることができ、ベース部分にろう接することができる。この場合、刃エレメントはろう接プロセス中、刃エレメントをベース部分に面した領域で取り囲む耐摩耗層によって位置保持されたままである。
【００２４】
ピックヘッドを被覆する方法に関する本発明の課題は、前記ピックヘッドの前記ベース部分に補助工具を固定し、この際、該補助工具の載置面の少なくとも一部が前記対応面上に載置されるようにし、第１の方法ステップで、外面に前記耐摩耗層を被覆し、次いで前記補助工具を取り外すことにより解決される。これにより耐摩耗層はピックヘッドのベース部分の外面に被着され、これによりピックヘッドはその後の使用において、機械的損傷および摩耗から保護される。補助工具により、被覆プロセスにおいて、第２の製造プロセスで刃エレメントがろう接される対応面が一緒に被覆されることが阻止される。したがって、刃エレメントのろう接のために規定された面が維持される。さらに補助工具により、切断工具への移行領域における耐摩耗層の外側形状が規定されるので、この場合も、切断工具に対する規定されたろう接面が形成される。
【００２５】
好適な方法の変化実施例によれば、前記耐摩耗層の端面が、前記補助工具の当接面の少なくとも一部に当接するように、かつ／または前記耐摩耗層が、前記補助工具の当接面に隣接する表面領域に、前記当接面とは異なる空間的な方向付けをもって当接するように、前記耐摩耗層を前記ピックの外面に取り付けてよい。補助工具の構成に応じて、耐摩耗層の、後に刃エレメントに隣接する表面の様々な輪郭を形成することができる。これにより、刃エレメントに面する耐摩耗層の表面の輪郭は、刃エレメントの輪郭に適合させることができる。補助工具の輪郭、ひいては耐摩耗層の表面の輪郭は、刃エレメントがろう接された場合に、刃エレメントの輪郭に沿うように規定される。これにより、刃エレメントと耐摩耗層の境界面に沿って、均一なろう接ギャップが形成される。補助工具の例えばその当接面が、ベース部分の対応面を半径方向で越えて突出するならば、耐摩耗層は、この当接面にまで接近して設けられる。耐摩耗層の端面はこのように形成されており、ベース部分の対応面に対して半径方向に配置されていて、この対応面と平坦な面を形成している。その後の製造ステップで刃エレメントはその載置面で対応面と端面とに当接し、これらに、ろう接により接続される。これに対して選択的または付加的に、耐摩耗層は、補助工具の当接面に隣接する表面上に取り付けられる。この隣接する表面は、載置面に続く刃エレメントの表面の輪郭に沿うように整列させられている。刃エレメントの載置面がその後の製造ステップでベース部分の対応面に当接すると、載置面に隣接する表面は、規定された幅のろう接ギャップにより間隔を置いて、耐摩耗層に対向する。したがって耐摩耗層は、刃エレメントの外側の表面の一部を取り囲む。刃エレメントはベース部分にろう接により接続されてよく、この場合、一方の側における刃エレメントと、他方の側における対応面および耐摩耗層との間の境界面に沿ってろう接ギャップが形成される。
【００２６】
ピックヘッドの製造法に関する本発明の課題は、前記ピックヘッドの前記ベース部分を、その最終寸法に対して前記刃エレメントの方向で延長されたサイズで製造し、前記耐摩耗層を、延長された前記ベース部分の外面に取り付け、次いで前記ベース部分を、前記耐摩耗層と共に、分離線（Ｔ）に沿って短くすることにより解決される。このように形成された分離面は、ベース部分の前方の終端部として形成された対応面と、耐摩耗層の形成された端面との間に、一貫した平坦な面を成す。このような平坦な面により、対応面と端面とをカバーする刃エレメントに対して均一なろう接ギャップを形成することができ、この刃エレメントは次の方法ステップでベース部分上にろう接される。
【００２７】
好適には、耐摩耗層は溶接法により、ピックヘッドの外面上に取り付けることができる。溶接法は、安価で耐荷重性の摩耗耐性のある層の形成を可能にする。形成される被覆の開かれた端面側の終端面がその位置に関して不正確にしか固定されず、したがって隣接する対応面に対して一貫した平坦な面が得られない、という溶接法の欠点は、上記分離法により解消される。
【００２８】
抵抗力のある耐摩耗層、ひいては耐用期間の長いピックは、前記耐摩耗層として、硬質材料、特に超硬合金、および／または鉄合金、および／またはニッケル合金、および／またはコバルト合金、および／またはチタン合金、および／または炭化タングステン、および／または炭化チタンから成る層を取り付けることにより得られる。
【００２９】
以下に、本発明を図示した実施形態につきさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ピックシャンクと、耐摩耗層を備えたピックヘッドとを有したピックを示す側方からの斜視図である。
【図２】図１に示したピックを、部分的に断面された側面図として示す図である。
【図３】図２に示したピックの一部を示す図である。
【図４ａ】１つの実施形態による耐摩耗層を備えたピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【図４ｂ】別の実施形態による耐摩耗層を備えたピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【図４ｃ】さらに別の実施形態による耐摩耗層を備えたピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【図４ｄ】さらに別の実施形態による耐摩耗層を備えたピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【図４ｅ】さらに別の実施形態による耐摩耗層を備えたピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【図４ｆ】さらに別の実施形態による耐摩耗層を備えたピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【図４ｇ】さらに別の実施形態による耐摩耗層を備えたピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【図４ｈ】さらに別の実施形態による耐摩耗層を備えたピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【図４ｉ】さらに別の実施形態による耐摩耗層を備えたピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【図５】補助工具を有したピックヘッドの一部を示す別の側方の断面図である。
【図６】ピックヘッドの一部を、その最終寸法に対して刃エレメントの方向で延長されたサイズで示す別の側方の断面図である。
【図７】軸方向で突出する耐摩耗層の一部を示す側方の断面図である。
【図８】軸方向で突出する耐摩耗層の別の態様におけるピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【図９】補助工具を有したピックヘッドの一部を示す側方の断面図である。
【００３１】
図１には、ピック１０が側方からの斜視図で示されている。このピック１０は、ピックシャンク５０と、耐摩耗層３０を備えたピックヘッド４０と、を有している。ピック１０は、ラウンドシャンクピックとして形成されている。ピックヘッド４０には、硬質材料、例えば超硬合金から成る刃エレメント２０が設けられている。刃エレメント２０は、ピックヘッド４０の、刃エレメント２０に向かって円錐状に減径するベース部分４１に、この実施例ではろう接により結合されている。ベース部分４１は、刃エレメント２０に面した領域で、刃エレメント２０を取り囲むように耐摩耗層３０によって被覆されている。耐摩耗層３０は、硬質材料から成っていて、溶接法によりベース部分に被着されている。図示した実施例では、耐摩耗層３０は超硬合金から成っている。耐摩耗層は、鉄合金、ニッケル合金、コバルト合金、チタン合金から、炭化タングステンから、または炭化チタンから製造されていてもよい。
【００３２】
ベース部分４１を起点として、ピックヘッド４０は、移行領域４１．２を越えて拡開して、一定の外径を有するフランジ４１．３を成している。フランジはピックシャンク５０へと移行している。ピックシャンク５０の周囲には固定スリーブ５１が配置されている。固定スリーブ５１は、ばね弾性的な材料、例えば鋼板から成る緊締スリーブとして形成されている。図２に示したように、固定スリーブ５１は、スリーブ縁部によって画定されている長手方向スリットを有している。長手方向スリットにより、固定スリーブ直径は変更可能である。すなわち、スリーブ縁部は互いに接近する（減径）、または互いにより大きな間隔を置いて位置する（拡径）ことができる。このようにして様々な緊締状態を得ることができる。固定スリーブ５１上には、摩耗保護プレートとして形成された支持エレメント５２が設けられている。この支持エレメント５２は円形の横断面を有していて、孔により貫通されている。この場合この孔は、固定スリーブ５１が、その弛緩状態よりもその緊張状態においてより小さい外径により保持されるように、寸法設定されている。このように生じる外径は、僅かなまたは小さな力をかけることで固定スリーブ５１をピックホルダ（図示せず）のピックチャック内に挿入することができるように選択されている。挿入運動は支持エレメント５２によって制限される。孔内にピックシャンク５０をさらに挿入する際に、支持エレメント５２は、ピックシャンク５０の、固定スリーブ５１によって取り囲まれていない領域内に移動する。次いで固定スリーブ５１は、半径方向に拡開し、ピックホルダの孔内で緊締される。このようにしてピック１０は軸方向で紛失しないように保持されるが、周方向では自由に回動可能である。図１にさらに示されるように、支持エレメント５２は、ピックヘッド４０に向かって、縁部５２．２によって取り囲まれた、ピックヘッド４０のフランジ４１．３を載せるための支持面５２．１を形成している。縁部５２．２は縁部切欠５２．３によって破断されている。
【００３３】
刃エレメント２０は、前方の刃先端２１を始点とする凸状に成形された刃面２２を有している。この刃面２２は、半径方向で耐摩耗層３０によって被覆されている基部２３に移行している。
【００３４】
使用するためには、ピック１０を、図２に示した長手方向中心軸線Ｍを中心として回転可能に支持した状態で、回転する転動キャリアにおけるピックホルダに取り付ける。転動キャリアの回転により、刃エレメント２０は、例えばアスファルトまたは地面のような掘削材料内に進入し、これを粉砕する。除去材料は、ピックヘッド４０に沿って滑り、この際に、環状の耐摩耗層３０を有したベース部分４１と移行領域４１．２とにより外部に出される。ピック１０が保持されているピックキャリアは、除去材料による摩耗からできる限り保護される。
【００３５】
ピックヘッド４０の機械的負荷は、刃エレメント２０の領域で最大である。したがって、刃エレメント２０は硬質材料から製作されており、これによりピック１０の長い耐用期間が得られる。特に、機械的に著しく負荷される、刃エレメント２０に隣接する領域におけるベース部分４１の耐用期間を高めるために、ここに耐摩耗層３０が設けられている。
【００３６】
図２には、図１に示したピック１０が、部分的に断面された側面図として示されている。断面は、ピックヘッド４０のベース部分４１の一部を明瞭に示している。この図から判るように、ベース部分４１の、刃エレメント２０に面した端部には、ベース部分４１に切欠４４が設けられている。切欠４４は円筒状の輪郭を有していて、ピック１０の長手方向中心軸線Ｍに沿って軸方向で整列されている。刃エレメント２０は、刃先端２１とは反対側に、同じく円筒状に形成された固定区分２４を形成している。この固定区分２４はベース部分４１の切欠４４内に保持されている。刃エレメント２０はベース部分４１にろう接されているので、確実かつ耐荷重性をもってベース部分４１に結合されている。
【００３７】
耐摩耗層３０は、切欠４４の領域を含む。切欠４４を取り囲む、ベース部分４１の比較的壁の薄いウェブ４５は、これにより摩耗に対して保護されている。これにより、ウェブ４５がウェブに沿って滑る除去材料により早期に摩耗されることが回避される。早期摩耗は、刃エレメント２０の損失となり、ひいてはピック１０全体の早期故障につながる場合がある。
【００３８】
図３には、刃エレメント２０の領域における図２に示したピック１０の一部が示されている。拡大図により判るように、刃エレメント２０に面した領域にはベース部分４１を取り囲むように凹部４２が設けられていて、この凹部４２には耐摩耗層３０が取り付けられている。これにより耐摩耗層３０の外側の表面３３は、基部２３と、凹部４２の側方に延在するベース部分４１の表面と、同一平面を成している。耐摩耗層３０の内側の表面３２は、耐摩耗層３０が取り付けられているベース部分４１の外面４１．１に対して堅固な結合部を形成している。耐摩耗層３０の、刃エレメント２０に面した端面３１は、刃エレメント２０の、半径方向で整列された載置面２５によってカバーされている。この載置面２５は、ベース部分４１に向かう方向での基部２３の終端を成している。ベース部分４１のウェブ４５は、刃エレメント２０に向かう方向で対応面４３によって終端部を成している。対応面４３と耐摩耗層３０の端面３１とは、１つの一貫した平坦な面を形成している。この平坦な面は、図示した実施例では半径方向に配置されていて、刃エレメント２０の載置面２５によってカバーされている。
【００３９】
刃エレメント２０の載置面２５は、丸み付けられて構成された接続領域２８を介して固定区分２４に移行している。接続領域２８の丸み付けられた部分は、ベース部分４１の丸み付けられた面４３．１に対向している。この丸み付けられた面４３．１を介して、対応面４３は、切欠４４の内面４４．１へと移行している。切欠４４の内面４４．１に対向して、固定区分２４の外面２６が配置されている。固定区分２４の終端を成す端面２７は、ベース部分４１の切欠４４の底面４４．２に向かい合って、間隔を置いて位置している。
【００４０】
一方の側における耐摩耗層３０の端面３１およびベース部分４１の対応面４３と、対向側における刃エレメント２０の載置面２５との間には、第１のろう接接合部１１．１が形成されている。切欠４４の内面４４．１と刃エレメント２０の固定区分２４の外面２６との間に配置された第２のろう接接合部１１．２は、第１のろう接接合部１１．１に連続的に続いている。第２のろう接接合部１１．２に続いて、切欠４４の底面４４．２と固定区分２４の端面２７との間に第３のろう接接合部１１．３が形成されている。
【００４１】
端面３１と対応面４３とによって形成された面は、一貫しており、かつ平坦である。これにより、この面と、対向して位置する載置面２５との間には、均一な厚さを有した第１のろう接接合部１１．１が得られる。ろう接接合部１１．１，１１．２，１１．３の均一な厚さは、安定的かつ耐荷重性のろう接接合のための前提である。端面３１と対応面４３とによって形成された平坦な面は、図５および図６につき詳しく説明するように、耐摩耗層３０を設ける間、分離または切削加工ステップにより、または所定の成形プロセスにより形成することができる。対応面４３と端面３１とがベース部分４１の前方の終端部を形成し、これにより例えば切削加工法を、耐摩耗層３０の取り付け後かつ刃エレメントのろう接前に、ベース部分４１の前方の終端部にわたって面状に実施することができるならば好適である。
【００４２】
形成されたろう接接合部１１．１，１１．２，１１．３により、刃エレメント２０は確実に、ピックヘッド４０のベース部分４１に保持される。ベース部分４１の切欠４４内に保持される固定区分２４を有する刃エレメント２０の構成により、比較的脆い刃エレメント２０の壁の薄い領域を回避することができる。さらに、載置面２５から固定区分２４の外面２６への丸み付けられた移行部により応力ピークは回避される。両手段とも、刃先端２１の破壊リスクを著しく減じる。
【００４３】
耐摩耗層３０は凹部４２に設けられている。これにより、耐摩耗層３０が凹部４２の外側で基部２３、およびベース部分４１の外面４１．１へと移行する際にエッジが突出することが回避される。これにより、ピックヘッド４０の摩耗、およびピック１０の使用中のエネルギ消費が減じられる。耐摩耗層３０の端面３１は、刃エレメント２０と、ろうが充填された第１のろう接接合部１１．１とによってカバーされている。これにより、除去材料がベース部分４１の外面４１．１と耐摩耗層３０の内側の表面３２との間に浸入し、これを剥離することが阻止される。
【００４４】
基部２３と、耐摩耗層３０の外側の表面３３との間には凹状の移行部、即ち１８０°以下の角が形成されていて、この角の頂点で第１のろう接接合部１１．１が終わっている。したがって、比較的軟質のろう接材料を含んだ第１のろう接接合部１１．１は、滑って流過する除去材料により形成される主流に対して後退して配置されており、これにより摩耗に対して付加的に保護されている。
【００４５】
図４ａ〜図４ｉには、様々な実施形態の耐摩耗層３０を備えたピックヘッド４０の一部が側方の断面図で示されている。
【００４６】
図４ａに示した構成では、ウェブ４５の領域におけるベース部分４１の外面４１．１がまずは円筒状に延在しており、次いで円錐状に拡開する領域へと移行している。耐摩耗層３０の外側の表面３３は一貫して円錐状に延在している。このような構成により、ウェブ４５は、一貫して比較的大きな材料厚さを備えた均一な厚さを有している構成が得られる。これにより、刃エレメント２０に作用する高い横方向の力を確実に受け止めることができる。形成された広い対応面４３により、ベース部分４１への刃エレメント２０の確実な装着ならびに刃エレメント２０の載置面２５と対応面４３との間の大きな面積によるろう接接合が得られる。
【００４７】
図４ｂによると、耐摩耗層３０は、その刃エレメント２０に面した領域で最大の層厚さを有していて、この層厚さは、その反対側の端部に向かって連続的に減少している。耐摩耗層３０の機械的負荷、ひいては摩耗は、刃エレメント２０に直接接続する部分で最大であり、ピックヘッド４０のフランジ４１．３の方向で減少する。層厚さの図示した分布により、全体の広がりにわたって均一な耐摩耗層３０の寿命が得られる。ピックヘッド４０に沿った様々な領域における耐摩耗層３０の予想される機械的負荷を考慮して、フランジ４１．３の方向で層厚さを適合させることにより、耐摩耗層３０の製造の際に材料消費が最適化される。
【００４８】
図４ｃによると、耐摩耗層３０は、その刃エレメント２０に面した領域で最小の層厚さを有していて、この層厚さは、その反対側の端部に向かって連続的に増大している。これによっても、図４ａにつき既に述べた利点を有する、比較的大きな均一な材料厚さを有したウェブ４５が得られる。ピックヘッド４０の円錐状の外輪郭を維持しながらも、ベース部分４１の外面４１．１は、凹部４２の領域でほぼ円筒状であって、ピック１０の長手方向中心軸線Ｍに対してほぼ均一な厚さを有しており、ひいては容易に製造可能に構成することができる。
【００４９】
図４ｄには、耐摩耗層３０の外側の表面３３が凸状に成形されている実施態様が示されている。このような形状付与により、刃エレメント２０と耐摩耗層３０との間ならびに耐摩耗層３０と凹部４２に接続するベース部分４１の外面４１．１との間に、著しい摩耗につながる突出したエッジを有さない移行部がそれぞれ形成される。同時に、耐摩耗層３０は大きな材料厚さを有しており、これによりピックヘッド４０、ひいてはピック１０の長い寿命を得ることができる。耐摩耗層３０の外側の表面３３は、刃エレメント２０の刃面２２の表面と延在方向でほぼ一致するように整列されており、したがって除去材料の均一な材料の流れが生じる。基部２３と外側の表面３３との間の角は比較的小さな角度となるように合流しており、これにより第１のろう接接合部１１．１は、除去材料の主材料流よりも著しく後退して配置されており、したがって保護されている。凹部４２の側方の外面４１．１への外側の表面３３の移行部における角も同様に形成されているので、耐摩耗層３０の材料とベース部分４１の材料との間のこのような接続領域も、除去材料の材料流に対して後退されて、ひいては保護されて配置されている。
【００５０】
図４ｅには、耐摩耗層の外側の表面３３が円錐状に延在するように構成されている実施形態が示されている。ベース部分４１の外面４１．１は、凹部４２の領域において凹状に形成されているので、耐摩耗層３０の内側の表面３２は凸状に成形されている。これにより、相応に長い寿命を有した耐摩耗層３０の大きな層厚さが得られる。形成された対応面４３を有したウェブ４５は、相応に壁が厚く、もしくは面積が大きく形成されており、これに伴い図１で既に説明した利点を有する。円錐状の外側の表面３３により、耐摩耗層３０の縁部にエッジのない移行部が生じ、ひいては、既に記載したように摩耗とエネルギ消費とが減じられる。
【００５１】
図４ｆによると、耐摩耗層３０の内側の表面３２も外側の表面３３も凸状に形成されている。これにより、図４ｄに示した凸状の外側の表面３３の実施態様の利点は、図４ｅにつき説明した凸状の内側の表面３２の利点と組み合わされる。
【００５２】
図４ｇに示した実施態様では、ウェブ４５の領域におけるベース部分４１の外面４１．１が円筒状に、そしてウェブ４５に続いて外面４１．１は円錐状に形成されている。耐摩耗層３０の外側の表面３３はこのような形状に従っており、外側の表面３３の円錐状の領域は、外面４１．１の円錐状領域よりも急勾配で延在している。耐摩耗層３０の層厚さは、ウェブ４５の領域で、ひいてはベース部分４１の最大の機械的負荷の領域で、最大であるように選択されていて、円錐状の領域で減少する。耐摩耗層３０の、ウェブ４５の領域で円筒状に形成された外側の表面３３により、耐摩耗層３０は、刃エレメント２０の形状付与により規定された除去材料の主材料流に対して後退しているので、この領域における摩耗は、外側の表面３３の円錐状または凹状の構成よりも減じられる。これにより、および耐摩耗層３０の存在している大きな層厚さにより、比較的壁の薄いウェブは摩耗に対して最大限保護されている。
【００５３】
匹敵する作用が、図４ｈに示した耐摩耗層３０の構成により達成されている。この耐摩耗層３０は、凹状の外側の表面３３と円錐状に延在する内側の表面３２とを有している。この場合も、ウェブ４５の領域で、ひいては刃エレメント２０の、直接隣接する著しく負荷される周囲で、大きな層厚さが得られる。外側の表面３３は、ウェブ４５の領域で、ほぼ基部２３の表面に対して凹状の形状付与により形成されている。これにより、滑って流過する除去材料に対してこの領域は僅かな擦過面しか与えず、これにより比較的壁の薄いウェブの領域における摩耗は僅かであるように維持される。外側の表面３３のさらに続く凹状の延在においては、除去材料は、ピック１０から外部へと導出され、これにより、ピックヘッド４０の被覆されていない領域は保護される。ベース部分４１の被覆された外面４１．１の円錐状の形状付与により、ウェブ４５の材料厚さは、その底部に向かって上昇し、これにより、刃エレメント２０を介して加えられる高い横方向の力も、ウェブ４５の損傷なく受け止めることができる。
【００５４】
図４ｉには、耐摩耗層３０を有したピックヘッド４０の一部が示されている。この耐摩耗層３０の外側の表面３３は、凹状の領域と凸状の領域を交互に有している。凹状の領域では、除去材料は堆積することができ、これにより外側を滑って流過する除去材料は、少なくとも凹状の領域では、耐摩耗層３０の外側の表面３３に直接接触することはない。このような簡単な手段により、耐摩耗層３０の摩耗を著しく減じることができる。
【００５５】
図５には、補助工具６０を備えたピックヘッド４０の一部が別の側方の断面図で示されている。ピックヘッド４０はこの場合、その上にろう接される刃エレメント２０をまだ有していない半製品として呈示されている。図５には、ピックヘッド４０のベース部分４１を耐摩耗層３０により被覆する可能性が示されていて、耐摩耗層３０の端面３１とベース部分４１の対応面４３との間に、一貫した平坦な面が形成されている。
【００５６】
均一な層厚さを有する耐摩耗層３０を有したピックヘッド４０が図示されている。しかしながらこの方法は、図４ａ〜図４ｉに例示したような耐摩耗層３０のそれぞれ別の構成のために使用することもできる。
【００５７】
補助工具６０はベース６１から形成されていて、ベースの中心には、軸方向に整列された位置決めピン６３が配置されている。ベース６１の直径は、ベース６１が、耐摩耗層３０を半径方向で越えて突出するように選択されている。位置決めピン６３は、ピックヘッド４０の切欠４４内に僅かな側方の遊びをもって導入できるように構成されている。位置決めピン６３は、切欠４４の終端部の手前で、ギャップ４４．３によって間隔を置いて終端している。補助工具６０は、この実施例では金属から、好適には銅から製造されている。
【００５８】
耐摩耗層３０を設ける前に、補助工具６０は、位置決めピン６３のまわりに延在する、形状付与する当接面６２が、ベース部分４１の対応面４３上に載置されるように、位置決めピン６３によって切欠４４において固定される。次いで、耐摩耗層３０を凹部４２に設ける。耐摩耗層３０はこのために、ベース６１の当接面６２に当接するように溶接法によって被着される。これにより耐摩耗層３０の端面３１が形成され、この端面は平坦かつ連続的にベース部分４１の対応面４３へと移行する。被覆過程後、補助工具６０を取り外す。
【００５９】
形状付与面６２を相応に構造化することにより、耐摩耗層３０の端面を平滑にすることができる、または該端面に所定の粗さを与えることができる、またはその他の構造、例えば溝を設けることができる。この場合、好適には、粗さはＲｚ＝４μｍ〜２８０μｍの範囲にあり、または溝の深さは２μｍ〜５００μｍの範囲にある。端面３１の表面構造は、したがって、ろう接媒体の良好な流れのために最適にすることができる。
【００６０】
図６には、ピックヘッド４０の一部が、その最終寸法に対して刃エレメント２０の方向で延長されたサイズで別の側方の断面図で示されている。この図でも、刃エレメント２０はまだ取り付けられていない半製品である。ベース部分４１の後の最終寸法は、分離線Ｔによって示されている。ベース部分４１は突出部１２の長さ分だけ延長されている。ベース部分４１の凹部４２は突出部１２でも続いている。軸方向の切欠４４も、ベース部分４１と突出部１２とに設けられている。突出部１２は、半径方向に向けられた終端面１３で終わっている。
【００６１】
均一な層厚さを有する耐摩耗層３０を有したピックヘッド４０が図示されている。しかしながらこの方法は、図４ａ〜図４ｉに例示したような耐摩耗層３０のそれぞれ別の構成のために使用することもできる。
【００６２】
耐摩耗層３０は、延長されたピックヘッド４０の凹部４２内に溶接法により設けられている。この図は、溶接法により生じる、耐摩耗層３０の粗い外側の表面３３を概略的に示している。
【００６３】
同じく製造的な条件により、耐摩耗層３０は、突出部１２の前方の終端面１３と同一平面で終わっておらず、平坦な面を成していない。図示した実施例では、耐摩耗層３０は突出部１２の一方の側では、終端面１３よりも突出する隆起部３４を、反対側では後退する隆起部を形成している。両方とも、刃エレメント２０の載置面２５により形成されるような直線的に延在する表面に対して、均一なろう接接合部１１．１，１１．２を有する耐荷重性のろう接接合を形成するためには適していない。
【００６４】
ベース部分４１の対応面４３と耐摩耗層３０の端面３１との間に必要な平坦な面を形成するためには、突出部１２を分離線Ｔに沿ってベース部分４１から切り離す。これは分離法により、例えば鋸による切断、または例えばフライス加工のような切削加工法により行うことができる。その後の加工ステップにおいて分離面をさらに加工することもできる。このようにして、分離面の規定された粗さを形成することができ、または刃エレメント２０のろう接のために使用されるろうの流れ特性を改善する溝またはその他の構造を分離面に設けることができる。このための粗さは、Ｒｚ＝４μｍ〜２８０μｍの範囲に調節することができ、または２μｍ〜５００μｍの範囲にある溝深さを有する溝を設けることができる。
【００６５】
図５および図６につき説明された製造法により、対応面４３と端面３１とから成る、一貫して平坦な面を得ることができる。刃エレメント２０の載置面２５をこの平坦な面に対して位置決めし、ろう接することができる。図１〜図４に示したような均一で、ひいては耐荷重性の第１のろう接接合部１１．１が形成される。
【００６６】
図７には、軸方向で突出する耐摩耗層３０の一部が側方の断面図で示されている。
【００６７】
刃エレメント２０は、刃先端２１と、図示した実施例では凹状に成形された刃面２２と、基部２３とから成っている。基部２３は、ピックヘッド４０のベース部分４１に面して整列された、一貫して平坦な載置面２５を形成している。
【００６８】
耐摩耗層３０は、ベース部分４１に対して環状に配置された切欠４４内に設けられている。この場合、耐摩耗層３０の半径方向内側に位置する部分は、刃エレメント２０に向かってベース部分４１の対応面４３と同一平面を成しており、ここで端面３１を形成している。刃エレメント２０は、ろう接接合部を介して、その載置面２５で対応面４３および端面３１上に載置される。この場合、刃エレメント２０は、ピックヘッド４０の長手方向中心軸線Ｍに沿って対応面４３に設けられたセンタリングノッチ４３．２をカバーしている。
【００６９】
端面３１の側方で、耐摩耗層３０は軸方向で対応面４３および端面３１を越えて突出している。これにより耐摩耗層３０は、刃エレメント２０の基部２３を、ベース部分４１に面した領域で取り囲むセンタリングフランジ３６を形成する。したがって耐摩耗層３０は、載置面２５に隣接する刃エレメント２０の表面区分２９をカバーしている。表面区分２９とセンタリングフランジ３６との間に第４のろう接接合部１１．４が形成されている。
【００７０】
耐摩耗層３０は、ベース部分４１の対応面４３と共に、カップ状の収容部４６を形成しており、この収容部４６内に刃エレメント２０の基部２３がろう接されている。カップ状の収容部４６により刃エレメント２０はろう接プロセスの際に正確に整列させられ、その位置が保持される。一方の側における対応面４３、端面３１、およびセンタリングフランジ３６と、他方の側における刃エレメント２０との間にろう接接合部が形成される。したがって、刃エレメント２０は、ピックヘッド４０のベース部分４１に確実に結合される。載置面２５と、対応面４３もしくは端面３１との間に形成されたろう接接合部の区分は、耐摩耗層３０の環状のセンタリングフランジ３６によって保護されて配置されている。これにより、刃エレメント２０とベース部分４１との間には、摩耗に対して保護された耐久性のある結合部が生じる。
【００７１】
図８には、軸方向で突出する耐摩耗層３０の別の態様におけるピックヘッド４０の一部が側方の断面図で示されている。
【００７２】
刃エレメント２０は、図７に示した刃エレメント２０にほぼ相当するが、ピックヘッド４０のベース部分４１に面した領域における基部２３には基部付加部２３．１が一体成形されている。基部付加部２３．１は、ベース部分４１に対して円錐状に減径する横断面を有している。
【００７３】
耐摩耗層３０のセンタリングフランジ３６は、基部付加部２３．１の領域に配置されている基部２３の円錐状に延在する表面区分２９に適合する。したがって基部付加部２３．１は、刃エレメント２０のベース部分４１に面した部分として、耐摩耗層３０によってカバーされている。
【００７４】
この場合も、基部付加部２３．１とベース部分の対応面４３とが、カップ状の収容部４６を形成しており、この収容部４６内に刃エレメント２０がろう接されている。載置面２５と対応面４３との間に形成されたろう接接合領域は、したがって、耐摩耗層３０によって環状に取り囲まれて、これにより保護されている。第４のろう接接合部１１．４により、ベース部分４１と刃エレメント２０との間に形成されるろう接面は拡大されるので、刃エレメント２０とベース部分４１との間の堅固な結合が形成される。
【００７５】
図９には、補助工具６０を備えたピックヘッド４０の一部が側方の断面図で示されている。
【００７６】
この場合、ベース部分４１と、ピックヘッド４０の耐摩耗層３０とは、図７の装着された刃エレメント２０を備える既に説明したものと同じ形状を示している。
【００７７】
補助工具６０は、付加部６４が一体成形されたベース６１から形成されている。補助工具６０は、長手方向中心軸線Ｍを中心として回転対称的に形成されている。付加部６４は、ベース６１よりも小さい直径を有している。付加部６４は、その当接面６２で、ベース部分４１の対応面４３ならびに耐摩耗層３０の端面３１に当接する。当接面６２の中心にセンタリングピン６４．１が一体成形されていて、このセンタリングピンはベース部分４１のセンタリングノッチ４３．２に係合する。
【００７８】
補助工具６０は、耐摩耗層３０を被着する前に、その当接面６２でベース部分４１の対応面４３上に載置される。この場合、センタリングピン６４．１がセンタリングノッチ４３．２に係合し、補助工具６０はベース部分４１に対して整列させられる。次いで、耐摩耗層３０を、好適には溶接により被着する。この場合、耐摩耗層３０は、切欠４４を充填するように被着される。補助工具６０の側では、耐摩耗層３０は、補助工具６０の当接面６２の、ベース部分４１の対応面４３を越えて突出する面にまで被着され、かつ補助工具６０の付加部６４の外側の表面上に被着される。したがって、端面３１とセンタリングフランジ３６とが形成され、このセンタリングフランジ３６は、対応面４３と、この実施例では耐摩耗層３０の端面３１とを軸方向で越えて突出する。センタリングフランジ３６は補助工具６０のベース６１により画定される。
【００７９】
被覆プロセス後、補助工具６０を取り外す。段状に形成された耐摩耗層３０が、補助工具６０の圧痕として残される。このように形成されたカップ状の収容部４６には、図７に示したように刃エレメント２０をろう接することができる。
【００８０】
補助工具６０の輪郭はしたがって、設けられる刃エレメント２０の輪郭に沿うように設計されている。図８に示したピック１０を製造するためには例えば、その付加部６４が、ベース６１を起点として円錐状に減径する補助工具６０を設けることができる。これにより、図８に示した、刃エレメント２０の基部付加部２３．１の円錐形状に沿うセンタリングフランジに相当するセンタリングフランジ３６が得られる。
【００８１】
図５〜図９に示した補助工具は好適には、耐摩耗層に対して冶金学的な結合を形成しない材料から製造されている。補助工具は例えば銅から製造されてよい。
【００８２】
カップ状の収容部４６を製造するために、選択的な製造方法によれば、まず、延長されたベース部分４１を被覆し、次いで図６につき説明したように短くしてもよい。次いで、カップ状の収容部４６を、次の加工ステップにより、特にフライス加工または穿孔により、ベース部分４１および耐摩耗層３０に設けることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図４ｅ】
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【図４ｆ】
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【図４ｇ】
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【図４ｈ】
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【図４ｉ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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