手持式工作器械和用于制造其制動(dòng)裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種手持式工作器械和用于制造其制動(dòng)裝置的方法，帶有工具的手持式工作器械具有用于工具的制動(dòng)裝置(10)，其包括包繞制動(dòng)鼓(12)的制動(dòng)帶(13)。制動(dòng)帶(13)和制動(dòng)鼓(12)形成摩擦對(duì)，其在制動(dòng)時(shí)共同作用。為了獲得非常好的制動(dòng)功率，設(shè)置成，第一摩擦對(duì)是奧氏體鋼、雙相鋼、超級(jí)雙相鋼、鎳基合金或者鈷基合金，并且第一摩擦對(duì)具有基體(20)和邊緣層(21)，邊緣層(21)的硬度為基體(20)的硬度的大約150%至大約600%，邊緣層(21)中的碳化物成分小于大約0.5%重量百分?jǐn)?shù)。為了制造手持的工作器械的制動(dòng)裝置(10)設(shè)置成在小于500℃的溫度下將碳和/或氮滲入第一摩擦對(duì)的邊緣層(21)中。
【專利說(shuō)明】手持式工作器械和用于制造其制動(dòng)裝置的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在權(quán)利要求1的前序部分中所說(shuō)明的類型的手持式工作器械和一種在權(quán)利要求10的前序部分中所說(shuō)明的類型的用于制造手持式工作器械的制動(dòng)裝置的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]由文件DE 38 02 488 Al中已知涂覆制動(dòng)帶，其例如可用于停止機(jī)動(dòng)鋸的鋸鏈。涂覆例如可利用氧化鋁以等離子涂覆方法實(shí)現(xiàn)。通過(guò)制動(dòng)帶的這樣的涂覆可在制動(dòng)帶的使用壽命較高的情況下實(shí)現(xiàn)較短的制動(dòng)時(shí)間。這樣的涂覆然而比較復(fù)雜且因此昂貴。
[0003]由文件DE 195 81 791 B4已知一種用于齒輪變速器中的同步裝置的摩擦副，在其中摩擦對(duì)中的一個(gè)是具有帶有至少30%體積百分?jǐn)?shù)碳化物的富含碳化物區(qū)的鉻含量高的鐵素體或奧氏體鋼。也設(shè)置成在1050°C下在無(wú)氧的環(huán)境中使這兩個(gè)摩擦對(duì)滲碳。由此在靠近表面的層中產(chǎn)生混鉻碳化物(Chrommischcarbid)。帶有滲碳的表面的構(gòu)件是脆的。帶有這樣的表面的手持式工作器械的制動(dòng)裝置的制動(dòng)帶會(huì)在運(yùn)行中斷裂，因?yàn)樵谶\(yùn)行中由于在制動(dòng)過(guò)程中強(qiáng)烈地加熱制動(dòng)帶總是又實(shí)現(xiàn)奧氏體化，由此制動(dòng)帶變脆。
[0004]由文件DE 10 2004 060 016 Al對(duì)于摩擦副還已知首先通過(guò)硬化方法(如表面硬化(Einsatzhaerten))處理摩擦對(duì)中的一個(gè)。表面硬化通常還在超過(guò)900°C的非常高的溫度下實(shí)現(xiàn)。
[0005]由荷蘭Apeldoorn的公司Bodycote Hardiff BV的商品說(shuō)明書“滲碳(Kolsterisieren) ”已知一種用于無(wú)銹的奧氏體鋼的表面硬化的方法，在其中在低溫時(shí)將碳滲入材料的表面中。在此不形成碳化物。“滲碳的”表面應(yīng)具有提高的耐磨性并且避免在滑動(dòng)面處的侵蝕。應(yīng)減小附著傾向。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供一種這種類型的手持式工作器械，其制動(dòng)裝置具有高使用壽命并且提供良好的制動(dòng)成果。本發(fā)明的另一目的在于說(shuō)明一種用于制造手持式工作器械的制動(dòng)裝置(其具有高使用壽命并且獲得短制動(dòng)時(shí)間)。
[0007]關(guān)于手持式工作器械，該目的通過(guò)一種帶有權(quán)利要求1的特征的手持式工作器械來(lái)實(shí)現(xiàn)。關(guān)于方法，該目的通過(guò)一種帶有權(quán)利要求10的特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0008]顯示出，邊緣層(其硬度為基體的硬度的大約150%至600%并且其碳化物成分小于0.5%重量百分?jǐn)?shù))不僅非常耐磨損、而且令人驚訝地還獲得非常好的制動(dòng)功率。相對(duì)于未處理的摩擦對(duì)，制動(dòng)時(shí)間可被減半或者甚至降低到三分之一。第一摩擦對(duì)在此是奧氏體鋼、雙相鋼、超級(jí)雙相鋼、鎳基合金或鈷基合金。通過(guò)邊緣層實(shí)現(xiàn)制動(dòng)時(shí)間的顯著減少。邊緣層可通過(guò)在低于大約500°C的溫度下碳和/氮的滲入來(lái)制造。由于較低的所需的溫度，該制造比較簡(jiǎn)單且成本有利。在碳滲入的情況下該方法被稱為“Kolsterisieren” (Bodycote公司的所注冊(cè)的商標(biāo))。在碳滲入的情況下碳原子被置入鋼的基質(zhì)中。碳原子的主要部分在此不與第一摩擦對(duì)的材料反應(yīng)，從而沒(méi)有碳化物形成并且邊緣層中的碳化物成分小于大約0.5%重量百分?jǐn)?shù)。
[0009]邊緣層具有高韌性和低溫韌性。由此可避免表面裂紋并且獲得較長(zhǎng)的使用壽命。通過(guò)帶有基體硬度的大約150%至大約600%的硬度和小于大約5%重量百分?jǐn)?shù)的碳化物成分的邊緣層，不僅減少在第一摩擦對(duì)處的磨損，而且減少在第二摩擦對(duì)處的磨損。邊緣層有利地僅是一擴(kuò)散區(qū)、但不是施加到基體上的層，從而避免邊緣層的剝落。碳化物的較低含量防止摩擦對(duì)變脆。
[0010]邊緣層有利地具有大約5 μ m至大約50 μ m的厚度。大約15 μ m至大約35 μ m的邊緣層的厚度被視為特別有利的。邊緣層的層厚相應(yīng)地非常小。層厚小于在運(yùn)行中第一摩擦對(duì)的磨損。令人驚訝地確定，如果磨損超過(guò)邊緣層的初始厚度那么也還存在制動(dòng)時(shí)間的明顯縮短。猜測(cè)當(dāng)摩擦對(duì)在制動(dòng)過(guò)程中被加熱時(shí)在基質(zhì)中滲入的原子進(jìn)一步擴(kuò)散至基體。
[0011]為了相對(duì)于基體硬度提高硬度也可使氮滲入邊緣層中。如果氮被滲入邊緣層中，則氮有利地置入第一摩擦對(duì)的基質(zhì)中。氮原子的主要部分不與第一摩擦對(duì)的材料反應(yīng)，使得邊緣層中的氮化物成分較小。邊緣層中的氮化物成分有利地小于大約1%、尤其小于大約0.5%。
[0012]如果碳被滲入邊緣層中，則邊緣層中的碳含量有利地為大約1%重量百分?jǐn)?shù)至大約7%重量百分?jǐn)?shù)。如果氮被滲入邊緣層中，則邊緣層中的氮含量有利地為大約5%重量百分?jǐn)?shù)至大約12%重量百分?jǐn)?shù)。邊緣層的硬度有利地通過(guò)滲入的碳和/或氮顯著提升。基體的硬度有利地為大約200HV至大約400HV。邊緣層的硬度可在大約700HV至大約1200HV的范圍中。由于邊緣層的高硬度，耐磨性顯著提高。
[0013]第一摩擦對(duì)有利地是制動(dòng)帶。然而也可設(shè)置成，第一摩擦對(duì)是制動(dòng)鼓。第一摩擦對(duì)特別有利地是無(wú)銹的奧氏體鋼而第二摩擦對(duì)是具有帶有立方體-體心的和/或四角形歪曲的晶格結(jié)構(gòu)的鋼。
[0014]對(duì)于用于制造手持式工作器械的制動(dòng)裝置的方法設(shè)置成，第一摩擦對(duì)是奧氏體鋼、雙相鋼、超級(jí)雙相鋼、鎳基合金或者鈷基合金，并且在低于500°C的溫度下將碳和/或氮滲入第一摩擦對(duì)的表面層中。
[0015]通過(guò)碳和/或氮的滲入可顯著提升邊緣層的硬度。由于低溫，可能成本有利地制造邊緣層。因?yàn)樘己?或氮被滲入基體材料的基質(zhì)中，避免材料變脆。
[0016]碳和/或氮的滲入有利地在大于48小時(shí)、尤其大于96小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間段上實(shí)現(xiàn)。碳和/或氮例如可在六至七天被滲入。在碳滲入時(shí)，在低于50(TC、尤其低于300°C溫度的下在邊緣層中沒(méi)有碳化物產(chǎn)生。邊緣層中的碳化物成分小于大約0.5%重量百分?jǐn)?shù)。在氮滲入時(shí)，在低于500°C、尤其低于300°C的溫度的下在邊緣層中沒(méi)有氮化物產(chǎn)生。由此避免邊緣層變脆。通過(guò)滲入的碳原子和/或氮原子在邊緣層中感應(yīng)固有應(yīng)力(Druckeigenspannung)。由此改善動(dòng)態(tài)強(qiáng)度。當(dāng)僅將碳滲入邊緣層中時(shí)證實(shí)為特別有利的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]下面根據(jù)附圖來(lái)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。其中:
圖1顯示機(jī)動(dòng)鋸的示意性的側(cè)視圖，
圖2顯示圖1中的機(jī)動(dòng)鋸的制動(dòng)帶的透視性圖示， 圖3顯示對(duì)圖2的制動(dòng)帶的側(cè)視圖，
圖4顯示制動(dòng)帶的邊緣層的示意性的圖示，
圖5顯示制動(dòng)鼓的邊緣層的示意性的圖示。

【具體實(shí)施方式】
[0018]在圖1中所不的機(jī)動(dòng)銀I具有殼體2,在其處固定有后把手3和握管4用于引導(dǎo)機(jī)動(dòng)鋸I。機(jī)動(dòng)鋸5具有導(dǎo)軌5，其在殼體2的背向后把手3的前側(cè)處向前伸。在導(dǎo)軌5處環(huán)繞地布置有鋸鏈6。鋸鏈6由布置在殼體2中的內(nèi)燃機(jī)7環(huán)繞地來(lái)驅(qū)動(dòng)。代替內(nèi)燃機(jī)7也可設(shè)置有電動(dòng)機(jī)，其有利地經(jīng)由電纜從電池或從蓄電池被供應(yīng)以能量。內(nèi)燃機(jī)7構(gòu)造為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)7有利地是兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)或者混合潤(rùn)滑的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)7具有曲軸8，其經(jīng)由離心式離合器9與在圖1中未示出的小齒輪(其驅(qū)動(dòng)鋸鏈6)相連接。
[0019]離心式離合器9具有制動(dòng)鼓12，在運(yùn)行中由于離心力，離心式離合器9的離心配重(Fliehgewicht) 24被壓向制動(dòng)鼓。制動(dòng)鼓12是機(jī)動(dòng)鋸I的制動(dòng)裝置10的部分。除了制動(dòng)鼓12之外，制動(dòng)裝置10包括制動(dòng)帶13，其在制動(dòng)鼓12的外周緣處包繞制動(dòng)鼓12。在未操縱的狀態(tài)中制動(dòng)帶13與制動(dòng)帶12的周緣有較小的徑向間距。在操縱制動(dòng)裝置10時(shí)由制動(dòng)帶13形成的圈(Schlinge)被拉緊且制動(dòng)帶13被壓向制動(dòng)鼓12的周緣,使得制動(dòng)鼓12停止。也可設(shè)置成，制動(dòng)帶13僅部分地包繞制動(dòng)鼓12。
[0020]為了操縱制動(dòng)裝置10在殼體2處支承有護(hù)手11，其在握管4的面向?qū)к?的側(cè)面處延伸。護(hù)手11經(jīng)由肘桿機(jī)構(gòu)25操縱制動(dòng)裝置10。肘桿機(jī)構(gòu)25被彈簧14保持在其兩個(gè)終端位置中、即制動(dòng)裝置10的未操縱的位置和操縱的位置。肘桿機(jī)構(gòu)25作用在也在圖2和圖3中所示的制動(dòng)帶13的觸發(fā)端19處且在觸發(fā)制動(dòng)裝置10時(shí)圍繞制動(dòng)鼓12拉緊制動(dòng)帶13。另一端、即制動(dòng)帶13的固定端18固定在機(jī)動(dòng)鋸I的殼體2處。如圖2所示，在固定端18處在制動(dòng)帶13處設(shè)置有螺栓16，利用其可將制動(dòng)帶13固定在殼體2中。
[0021]在圖1中所示的機(jī)動(dòng)鋸I此外具有用于操縱制動(dòng)裝置10的附加制動(dòng)裝置15。附加制動(dòng)裝置15用作用于鋸鏈6的慣性制動(dòng)器(Auslaufbremse)且在支承在后把手3處的加速桿22放開時(shí)被操縱。
[0022]如圖3所示，制動(dòng)帶13在其面向制動(dòng)鼓12的內(nèi)側(cè)處具有貼靠面17，制動(dòng)帶13以其在制動(dòng)裝置10的拉緊狀態(tài)中貼靠在制動(dòng)鼓12的外周緣處且由此使其制動(dòng)。貼靠面17構(gòu)造在制動(dòng)帶的邊緣層21處,其在圖4中示意性示出。
[0023]如圖4所示，制動(dòng)帶13具有基體20，在其處構(gòu)造邊緣層21?；w20是無(wú)銹的奧氏體鋼、雙相鋼、超級(jí)雙相鋼、鎳基合金或者鈷基合金、尤其Stellite合金。
[0024]用于制動(dòng)帶13的基體20的奧氏體鋼例如可以是以下合金中的一個(gè):1.4301;
1.4310 ；1.4305 ；1.4401 ；1.4404 ；1.4435 ；1.4571 ；1.4580 ；1.4944 ；1.4980 ；1.4539 ；AISI316 ；AISI 304。
[0025]該和另外的適合于制動(dòng)帶的基體20的鋼的成分在下表中列出:

【權(quán)利要求】
1.一種手持式工作器械，其帶有工具且?guī)в杏糜谒龉ぞ叩闹苿?dòng)裝置(10)，其中，所述制動(dòng)裝置(10)包括包繞制動(dòng)鼓(12)的制動(dòng)帶(13)，其中，所述制動(dòng)帶(13)和所述制動(dòng)鼓(12)形成摩擦對(duì)，其在制動(dòng)時(shí)共同作用，其特征在于，第一摩擦對(duì)是奧氏體鋼、雙相鋼、超級(jí)雙相鋼、鎳基合金或者鈷基合金，并且所述第一摩擦對(duì)具有基體(20)和邊緣層(21)，其中，所述邊緣層(21)的硬度為所述基體(20)的硬度的150%至600%，并且其中，所述邊緣層(21)中的碳化物成分小于0.5%重量百分?jǐn)?shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述邊緣層(21)具有5μ m至50 μ m的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述邊緣層(21)中的氮化物成分小于1%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述邊緣層(21)中的碳含量為1%重量百分?jǐn)?shù)至7%重量百分?jǐn)?shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述邊緣層(21)中的氮含量為5%重量百分?jǐn)?shù)至12%重量百分?jǐn)?shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述第一摩擦對(duì)是所述制動(dòng)帶(13)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述第一摩擦對(duì)是所述制動(dòng)鼓(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述第一摩擦對(duì)是無(wú)銹的奧氏體鋼。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作器械，其特征在于，第二摩擦對(duì)是帶有立方體-體心的和/或四角形歪曲的晶格結(jié)構(gòu)的鋼。
10.一種用于制造手持式工作器械的制動(dòng)裝置的方法，其中，所述工作器械具有工具和用于所述工具的制動(dòng)裝置(10)，其中，所述制動(dòng)裝置(10)包括包繞制動(dòng)鼓(12)的制動(dòng)帶(13)，其中，所述制動(dòng)帶(13)和所述制動(dòng)鼓(12)形成摩擦對(duì)，其在制動(dòng)過(guò)程中共同作用，其特征在于，第一摩擦對(duì)是奧氏體鋼、雙相鋼、超級(jí)雙相鋼、鎳基合金或者鈷基合金，并且在低于500°C的溫度下將碳和/或氮滲入所述第一摩擦對(duì)的邊緣層(21)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工作器械，其特征在于，所述滲入在多于48小時(shí)、尤其多于96小時(shí)的時(shí)間段上實(shí)現(xiàn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工作器械，其特征在于，僅將碳滲入所述邊緣層中。
【文檔編號(hào)】F16D65/04GK104074893SQ201410118476
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】N.阿普費(fèi)爾, M.舒馬歇爾, R.科內(nèi)爾森 申請(qǐng)人:安德烈·斯蒂爾股份兩合公司