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Die Erfindung bezieht sich auf eine Meisselanordnung für Schneidmeissel eines rotierend gela- gerten Werkzeugträgers, wie z. B. eines Schneidkopfes oder einer Schneidwalze, bei welcher die
Meisselspitzen in Umfangs- und Drehrichtung des Werkzeugträgers voreilend geneigt angeordnet sind und der Meissel unter Überwindung einer Federkraft kippbar gelagert ist.
Aus der DE-C-34 41 950 ist es bekannt, einen Schneidmeissel schwenkbar in einem Meissel- halter anzuordnen, wobei der Meissel im Meisselhalter unter dem Einfluss der Schneidreaktionskräfte verkippbar ist und in seine ursprüngliche Lage durch eine Rückstellfeder zurückstellbar ist. Der
Meisselschaftaufnahmebauteil ist hiebei in eine Kugelgelenkpfanne des Meisselhalters eingesetzt, wodurch sich eine durch die Bohrung des Meisselhalters beschränkte Verschwenkbarkeit bzw.
Kippbarkeit des Meissels ergibt. Die Kugelgelenkpfanne definiert die Position der Schwenkachse des Meissels, wobei diese Schwenkachse mit Rücksicht auf die Anstellung der Meisselspitze relativ zur Ortsbrust in Drehrichtung hinter dem Eingriff des Meissels in das Gestein liegt.
Die EP-B1-0 200 037 zeigt und beschreibt eine schwenkbare Halterung eines Schneidmeissels, bei welcher der Meissel um eine Schwenkachse zwischen Anschlägen in einer Aufnahmebohrung des die Schwenkachse tragenden Meisselhalters verschwenkbar ist. Im Betrieb liegt der Meisselhal- ter nach einem anfänglichen Verschwenken des den Meissel aufnehmenden Bauteiles an einem derartigen Anschlag an und ist somit starr abgestützt. Die Schwenkbarkeit des den Meissel aufneh- menden Bauteiles dient hiebei dazu, ein Ventil zu betätigen, wobei die Betätigung des Ventiles ent- gegen der Kraft einer Feder erfolgt, welche den den Meissel aufnehmenden Bauteil nach dem Austritt aus dem Gestein wiederum vom Ventilstössel abheben soll.
Eine Abstützung der Reaktions- kräfte erfolgt durch eine derartige Feder nicht, wobei die Schwenkachse bei der in der
EP-B1-0 200 037 gewählten Ausführungsform innerhalb der radialen Projektion der Meisselspitze auf den Werkzeugträger liegt. Der Meissel wird bei aktivem Eingriff in das Gestein verschwenkt, sodass er sich nicht vom Gesteinskontakt lösen kann.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Meisselanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher es vor allem gelingt, dass sich der Meissel beim Eingriff in das zu schneidende Gestein aus dem Gestein weg bewegen kann. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemässe Aufgabe im wesentlichen darin, dass die Kippachse des Meissels in Umfangs- bzw. Drehrichtung des Meissels vor der Normalprojektion der Meisselspitze auf die Rotationsachse des Werkzeugträgers auf dem Werkzeugträger angeordnet ist und dass der Meissel in der Eingriffslage gegen eine Feder kippbar abgestützt ist.
Dadurch, dass die Kippachse in einem Abstand voreilend auf dem Werkzeugträger angeordnet ist, welcher vor der Verbindungslinie der Schrämkopfachse zur Mei- #elspitze liegt, wird die Möglichkeit geschaffen, sich sicher vom Gesteinskontakt zu lösen, wobei es weiters wesentlich ist, dass der Meissel im Eingriff in das Gestein und somit in der Eingriffslage gegen eine Feder kippbar abgestützt ist. Der Meissel soll somit in der Eingriffslage noch entgegen der Kraft einer Feder weiter kippbar sein, um auf diese Weise die Kräfteverhältnisse zu verbessern und damit auftretende Kraftspitzen abzufangen.
In vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemässe Ausbildung hiebei so getroffen, dass der Mei- #elhalter an einem einarmigen Schwenkhebel festgelegt ist, dessen der Schwenkachse abgewandtes Ende gegen ein Federelement gepresst ist. Die Anpressung des der Schwenkachse abgewandten Endes des Schwenkhebels gegen ein Federelement ist in der Betriebslage von wesentlicher Bedeutung für die Aufnahme der Kräfte am Meisseleingriff. Der Schwenkhebel soll hiebei unter einer definierten Vorspannung gegen das Federelement gepresst sein und es entspricht daher einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemässen Meisselanordnung, dass die Anpresskraft des Schwenkhebels gegen das Federelement einstellbar ist.
Eine lediglich das Schliessen eines Ventiles nach dem Austritt des Meissels sicherstellende Federkraft ist für die Aufnahme derartiger Reaktionskräfte in keiner Weise geeignet.
Eine sichere Abstützung und eine besonders gute Kraftaufnahme lässt sich dadurch erzielen, dass die Längsachse des Schwenkhebels unter einem spitzen Winkel von kleiner 35 , insbesondere kleiner 25 , zur Tangente an den Werkzeugträger im Bereich der Schwenkachse angelenkt ist, wobei eine derartige Anordnung des Schwenkhebels die entsprechende Hebelübersetzung sicherstellt, welche zu einer sicheren federnden Abstützung der dynamischen Passivkräfte vorteilhaft ist.
Das Federelement muss, wie bereits erwähnt, auch in der Eingriffslage noch federnd nachgiebig sein und daher in der Lage sein, hohe Reaktionskräfte aufzunehmen. Mit Vorteil ist daher die Ausbildung so getroffen, dass das Federelement von einer Blattfeder oder einem Blattfederpaket gebil-
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det ist, deren längere Achse zur Schwenkachse des Schwenkhebels etwa parallel am Werkzeug- träger festgelegt ist, wodurch bei geringem Platzaufwand auch hohe Federkräfte und damit hohe
Kraftspitzen aufgenommen werden können.
Eine besonders gute Krafteinleitung zur Aufnahme der Schneidkräfte lässt sich dadurch erzie- len, dass der Abstand (a) der Schwenkachse von der Normalprojektion der Meisselspitze auf den
Meisselhalter wenigstens einem Drittel, vorzugsweise wenigstens der Hälfte, des Normalabstandes der Schwenkachse von der Ortsbrust bzw. der Schneidspurebene des Meissels beträgt. Eine der- artige Ausbildung erlaubt die gewünschte Verschwenkung entgegen der Kraft einer Feder unter wirkungsvoller Aufnahme der Schneidkräfte, wofür mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist, dass der Abstand des Anpresspunktes bzw. Anpressmittelpunktes des Schwenkhebels am Federelement von der Schwenkachse grösser ist als der Abstand (a) der Schwenkachse von der Normalprojektion der Meisselspitze auf den Meisselhalter.
Auf diese Weise werden die Schneidkräfte über einen ent- sprechend langen Hebelarm in das Federelement eingeleitet, sodass mit kleinbauenden und steifen
Federn das Auslangen gefunden werden kann. Die Einleitung der Reaktionskräfte in die Feder erfolgt hiebei in einem grösseren Abstand als dem Abstand der Wirklinie der Passivkräfte von der
Schwenkachse.
Eine besonders einfache Einstellbarkeit der gewünschten Federvorspannung für die wirksame Abstützung der genannten Kräfte lässt sich dadurch verwirklichen, dass der Schwenkhebel durch einen den Schwenkhebel zwischen Schwenkachse und Anpresspunkt durchsetzenden Spannbolzen gegen das Federelement angepresst ist.
Die Anlenkgeometrie der Meisselanordnung wird erfindungsgemäss mit Vorteil so gewählt, dass die federnde Abstützung des Schwenkhebels in der Betriebslage des Meissels so gewählt ist, dass die wirksam werdenden Schneidkräfte verringert werden.
Die erfindungsgemässe Meisselanordnung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht eines schwenkbaren Meisselhalters am Werkzeugträger und Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Schneidmeissel 1 dargestellt, welcher in einem Meisselhalter 2 aufgenommen ist.
Die Aufnahme des Meissels im Meisselhalter 2 kann in konventioneller Weise und insbesondere in um die Meisselachse 3 rotierbarer Weise erfolgen, um den Verschleiss zu minimieren.
Die Schneidreaktionskraft wird durch den Pfeil 4, welcher der Richtung der resultierenden der Schneidkräfte entspricht, schematisch angedeutet. Diese resultierende Schneidreaktionskraft setzt sich zusammen aus einer Passivkraft, deren Vektor mit 5 und einer Umfangskraft, deren Vektor mit 6 angedeutet ist. Die Wirklinie der Passivkraft, welche zum Zentrum der Rotationsbewegung des Werkzeugträgers 7 gerichtet ist, ist mit 8 bezeichnet, wobei die Rotationsachse des Werkzeugträgers 7 mit 9 angedeutet ist.
Der Meisselhalter 2 ist auf einem einarmigen Schwenkhebel 10 um die Schwenkachse 11 schwenkbar gelagert, wobei die Schwenkachse 11 in einem Lagerbauteil 12 angeordnet ist, weicher mit dem Werkzeugträger 7 verbunden ist. Die Verschwenkung des Schwenkhebels 10 um die Schwenkachse 11 erfolgt gegen ein Federelement 13, welches als Blattfeder ausgebildet ist und gleichfalls am Werkzeugträger 7 in einer entsprechenden Federaufnahme 14 festgelegt ist. Die Vorspannung des Schwenkhebels 10 gegen das Federelement 13 wird über einen Bolzen 15 und Muttern 16 entsprechend eingestellt.
Der Abstand a der Schwenkachse von der Wirklinie der Schneidnormalkraft der Schneidreaktionskräfte ist hiebei so gewählt, dass, im Betrieb der Meissel 1 und der Meisselhalter 2 gegen das Federelement 13 ausweichen kann und auf diese Weise Kraftspitzen kompensiert werden können.
Das freie Ende des Schwenkhebels 10 liegt am Federelement 13 auf und ist unter Vorspannung gegen dieses Federelement 13 gepresst. Die Kräfte werden hiebei auf einem grösseren Abstand von der Schwenkachse 11 in das Federelement 13 eingeleitet als dem Abstand a zwischen Wirklinie der Schneidnormalkraft und Schwenkachse. Die Hebelarmlänge, über welche die Reaktionskräfte in das Federelement 13 abgeleitet werden, ist hiebei mit b angedeutet
Die Schwenkachse 11 befindet sich darüberhinaus in einem Abstand c von der Schneidspur, wobei sich durch geeignete Wahl dieser drei Abstände die gewünschte Verminderung der Kraftspitzen ergibt.
In Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Längsachse 17 der Blattfeder 13 im wesentlichen parallel zur
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Schwenkachse 11am schematisch mit 7 angedeuteten Werkzeugträger angeordnet ist. Der Werkzeugträger selbst bildet einen Teil des Umfanges eines Schrämkopfes oder einer Schrämwalze und ist naturgemäss in den Darstellungen nach Fig. 1 und 2 idealisiert dargestellt.
Die Kinematik der Anlenkung ist hiebei, wie aus Fig. 1 ersichtlich, so getroffen, dass die Längsachse 18 des Schwenkhebels 10 mit der Tangente an den Werkzeugträger 7 einen spitzen Winkel a von etwa 20 aufweist, wobei in Fig. 1 eine zu dieser Tangente parallele Linie eingetragen ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1 Meisselanordnung für Schneidmeissel eines rotierend gelagerten Werkzeugträgers, wie z.B. eines Schneidkopfes oder einer Schneidwalze, bei welcher die Meisselspitzen in Umfangs- und Drehrichtung des Werkzeugträgers voreilend geneigt angeordnet sind und der Meissel unter Überwindung einer Federkraft kippbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kippachse des Meissels (1) in Umfangs- bzw. Drehrichtung des Meissels (1) vor der Normal- projektion der Meisselspitze auf die Rotationsachse (9) des Werkzeugträgers (7) auf dem
Werkzeugträger (7) angeordnet ist und dass der Meissel (1) in der Eingriffslage gegen eine
Feder (13) kippbar abgestützt ist.