CN103089261B - 刀架 - Google Patents

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Abstract

本发明的主题是一种刀架，用于地面加工机械、特别是道路铣床，此刀架具有支撑体，插入套口在插入套口侧直接或间接地连接到该支撑体上，其中所述插入套口具有至少一个凸出的贴靠面和压紧面。当所述插入套口具有两个彼此间隔设置的、凸出的贴靠面时，在这种刀架中加工力可以应力优化地引出到连接的基部中。

Description

刀架
技术领域
本发明涉及一种刀架，用于地面加工机械、特别是道路铣床，此刀架具有支撑体，插入套口在插入套口侧直接或间接地连接到该支撑体上，其中所述插入套口具有至少一个凸出的贴靠面和压紧面。
背景技术
这种刀架由EP0771911A1已知。在此，刀架包括具有截锥形外部几何形状的插入套口。该刀架可利用插入套口装入到基部中，该基部固定在铣滚管的表面上。压紧螺栓用来固定刀架，该压紧螺栓作用于插入套口上。利用该压紧螺栓，插入套口可夹紧在刀架的容纳孔中。在使用时，高加工力经由刀架引出到基部上。在此，插入套口的圆形柄部横截面防止所述力沿插入套口的周界方向传递。
然而，强交变负载引入到保持于刀架中的加工工具中，并传递到基部中。该交变应力加载于刀架与基部之间的配合面上。特别是在铣削非常硬的地面(例如混凝土路面)时，可出现如下情况：刀架与基部之间的位置面扩开(aufweiten)或偏转(ausschlagen)。因而不再确保将刀架可靠地保持在基部中。特别是，还必须更换基部，这伴随有高部件费用和装配费用。
因此即使在磨损的情况下，刀架被设定得能够确定地增补到基部中，以实现很高的耐用度。
这种刀架在DE4322401A1中示出。在此，五边形的插入套口装入到基部的对应构造的插入容纳部中。
刀架以其支撑体的支撑面支撑在基部的相对面上，以在此能够引出大部分应力。利用插入套口的五边形横截面，在加工过程中出现的横向力经由插入套口引入到基部中。但是因此，除了希望的拉应力和不可避免的弯曲应力之外，在插入套口中还形成扭转应力。因而由此出现多轴应力状态。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种开头所述类型的刀架，利用该刀架在加工使用时的加工力可以应力优化地引出到基部上。
该目的通过如下方式实现：所述插入套口具有彼此间隔设置的两个凸出的贴靠面。应用两个凸出的贴靠面，这提供了用于可靠支撑的两个贴靠面。此外，两个贴靠面可实现静态的预定夹紧系统。
既使当出现表面磨损时，两个卸除面能够增补到基部的对应相对面上，从而刀架可重新夹紧。此外，还可以在现有的基部中更换磨损的刀架。
根据优选的本发明的实施例可以如下设置：所述贴靠面借助于所述插入套口的凹槽彼此间隔地设置。凹槽可以在制造技术方面简单地制造，从而刀架可以很少的费用制造。
优选地，所述贴靠面具有相同的弯曲半径或相同的弯曲几何形状，因此可以实现基部的相对面的简单几何形状，插入套口装入此基部中。
特别优选地，两个卸除面关于插入套口的中心纵轴线对称地设置，从而可以实现对称的力引出。
在此特别优选地，卸除面位于相同的节距圆上。此外可以如下设置：卸除面具有同一弯曲中心点，从而进一步简化制造。例如，卸除面可在绷紧时车削外径或以其他方式加工。
事实表明，所述贴靠面的弯曲半径应在16mm至32mm之间的范围内。在较小的弯曲半径下，在大应力下担心出现过高的表面磨损。当弯曲半径选择得过大时，插入套口在压紧面上的可靠夹紧则会成为问题。特别有利的是，所述半径在所述贴靠面的长度上为恒定半径，从而贴靠面形成部分圆柱形的几何形状。该措施实现基部的插入容纳部的简单结构，插入套口装入此插入容纳部中。
事实表明，在地面加工机械的情况下，针对输送的应用情况，所述贴靠面沿所述插入套口的方向的延伸距离应在20mm至50mm之间的范围内。因而，夹紧力表面压力优化地从刀架传递到基部上。所述贴靠面的沿周界方向的延伸距离应相应地分别在30°至80°的范围内。
根据本发明的刀架可如下设计：所述贴靠面经由凸出的过渡区域逐渐转变到至少部分地构造为凹入的凹槽中。由此形成应力优化的插入套口横截面。
根据本发明，刀架的特征可在于，所述贴靠面至少部分地设置在朝向工具进给方向的插入套口前侧的区域中，并且所述压紧面设置在插入套口后侧的区域中。
为了获得对称的力分布，可以如下设置：所述贴靠面关于所述插入套口的沿该插入套口的中心纵轴线的方向延伸的中心横平面对称地设置，和/或所述压紧面关于所述中心横平面对称地设置。利用贴靠面和压紧面的对称结构，并利用贴靠面在一对间隔开的部分表面中的分配，基于由压紧面引入的压紧力的反应力分为一对力，其中反应力对的矢量与压紧力的矢量形成一系统，其中所述矢量彼此成星状地延伸并将插入套口置于中心。
为了能够经由压紧面将充分的旋紧力施加到插入套口上，可以如下设置：所述压紧面与所述插入套口的连接到所述支撑体上的连接区域间隔至少20mm(间距尺寸A)。为此还可以设想到，所述贴靠面与所述插入套口的连接到所述支撑体上的连接区域间隔至少15mm(间距尺寸B)。
在本发明的范围内还可以如下设置：所述贴靠面中的至少一个的沿所述插入套口的中心纵轴线的方向的表面重心与所述压紧面的表面重心间隔不大于20mm(间距尺寸C)。因而可产生充分高的夹紧力。因此，还提供一力性能( )，其实现插入套口与基部之间的净“相等”，其中夹紧力的径向分量也由贴靠面承受。
当如下设置：所述贴靠面由支承部分形成，所述支承部分相对于本来的所述插入套口突出时，则一方面在至基部的过渡区域中提供限定的贴靠几何形状。另一方面，贴靠面可以引出到支承部分上，但其中保持该限定的贴靠几何形状。此外由此还简化了制造。
为了沿插入套口的中心纵轴线产生充分高的旋紧力，并为了同时产生垂直于该中心纵轴线的方向作用的夹紧力，根据本发明如下设置：所述压紧面的法线相对于所述插入套口的中心纵轴线处于30°至70°之间的角度内。
附图说明
下文中借助于附图所示的实施例更为详细地阐释本发明。附图示出：
图1示出基部和刀架的组合的透视图；
图2示出根据图1的视图的分解图；
图3示出根据图1和图2的刀架的前视图；
图4示出根据图1至图3的刀架的后视图；
图5示出根据图1至图4的刀架的从左侧观看的侧视图；
图6示出根据图5的视图的通过刀架的中心横切面的竖直截面；
图7示出根据图1至图6的刀架的从右侧观看的侧视图和局部截面；
图8示出在图5中用线VIII-VIII标出的截面轮廓；
图9示出在图7中用线IX-IX标出的截面轮廓；
图10示出在图7中用线X-X标出的截面轮廓；
图11示出根据图1的工具组合的俯视图；
图12示出在图11中用线XII-XII标出的截面轮廓；
图13示出根据图5的刀架的从前方观看的视图；
图14示出刀架的从后方观看的视图；以及
图15示出刀架的旋转后的侧视图。
具体实施方式
图1显示由基部10和刀架20构成的工具组合。在此，刀架20可更换地与基部10连接。基部10具有实心的基体13，该基体具有下部连接侧11。该连接侧11凹入地弯曲，其中该弯曲根据铣滚管的外直径进行选择。因此，基部10可以其连接侧11安置到铣滚管的外侧上，并固定焊接在该铣滚管上。基体13在前侧具有突起，该突起侧向由倾斜面14限界，且在前侧由斜面15限界。斜面15彼此调节成一定角度，倾斜面14有角度地连接到斜面15上。因此在前侧形成基部10的箭头形几何形状，该箭头形几何形状导致基部10的更好的空间效应。
如由图2可知，在基部10中加工出具有插入容纳部16.7的刀架容纳部16。在此插入容纳部16.7完全穿过基体13，并因而通到连接侧11中。在基部10中加工出螺纹容纳部18，该螺纹容纳部通到插入容纳部16.7中(见图12)。刀架容纳部16具有第一支撑面16.1和第二支撑面16.2。第一支撑面16.1形成第一支撑面对，第二支撑面16.2形成第二支撑面对。在此在每个支撑面对中，支撑面16.1、16.2分别彼此成角度地设置。此外，支撑面16.1也分别相对于支撑面16.2调节成一定角度，从而形成钝角的刀架容纳部16。在单个支撑面16.1、16.2之间的过渡区域中分别设置凹槽形式的增补空间16.3、16.4、16.5。在增补空间16.5中还设置留空16.6，该留空提供从刀架容纳部16到螺纹容纳部18的过渡。
如由图2进一步可见，为了插入到螺纹容纳部18中形成有面17，该面在侧向由倾斜面限界，其中倾斜面分散地朝基部10的后侧敞开。以该方式提供面17的易清洁性，以及由此提供压紧螺栓40的工具容纳部43的易清洁性。压紧螺栓40具有螺纹部分41，利用该螺纹部分压紧螺栓可旋入到螺纹容纳部18中。此外，压紧螺栓40构造有形式为截锥形栓塞的压紧套42，该压紧套口一体式地模制在螺纹部分41上。
进一步如图2所示，刀架20可与基部10连接。刀架20包括支撑体21，该支撑体在前侧配备有挡板22。挡板22一体式模制地带有腹片22.1，该腹片从挡板22出发向上攀升。在支撑体21上还一体式地联接有套23，该套口终止在圆柱形部分24中。圆柱形部分24设有磨损标记，该磨损标记在此构造为环绕的导槽26。圆柱形部分24以支撑面25终止，该支撑面同心地环绕着刀具容纳部27的孔进口。刀具容纳部27经由斜坡形的引入部分27.1逐渐转变到支撑面25中。
如图4所示，刀具容纳部27构造为通孔。支撑体21设有后侧的留空，该留空用作冲洗通道28。冲洗通道28因此使刀具容纳部27在其孔出口的区域中径向向外敞开。因此在工具使用时，插入到刀具容纳部27中的废物颗粒通过冲洗通道28径向向外送出。
由图3可知，支撑体21在挡板22的区域中具有第一卸除面29.1。该卸除面29.1彼此成钝角ε1(见图13)，并经由过渡部分29.2彼此连接。在此，第一卸除面29.1之间的角度ε1对应于基部10的第一支撑面16.1之间的角度。
由图4可知，支撑体21包括在后侧向下指向的第二卸除面29.4。第二卸除面29.4彼此成角度ε2(见图14)，其中在此第二卸除面29.4之间的角度ε2同样对应于基部10的第二支撑面16.2之间的角度。第一卸除面29.1借助于过渡部分29.2逐渐过渡到彼此，而在第二卸除面29.4之间通过清洗通道28和过渡部分29.5形成过渡区域。
卸除面29.1和29.4分别形成棱柱形式的卸除面对。在此，该棱柱具有中心纵轴线MLL，该中心纵轴线形成在两个第一卸除面29.1或第二卸除面29.4之间的角等分线平面中。在图13和图14中，该角等分线平面用WE标示。中心纵轴线在此用MLL给出，其中中心纵轴线MLL原则上可位于角等分线平面内的任意位置。
图3和图4结合图13和图14显示了，第一卸除面29.1和第二卸除面29.4从插入套口侧出发朝加工侧分散。在本示例中，在此相应地，卸除面29.1上的表面法线从插入套口侧朝加工侧会聚。表面法线因此在工具嵌接点的区域中会聚，在该区域中加工力引入到工具系统中。
两个卸除面对与相应的第一和第二卸除面29.1或29.4的使用有利地考虑到在工具嵌接时加工力的变化。在工具嵌接时产生弧形切屑。在切屑形成时，不仅力的大小而且力的方向都改变。与此相应地，为了开始加工嵌接，加工力这样作用，使得该加工力提前通过由第一卸除面对29.1形成的卸除面对引出。在工具嵌接前进时，加工力的方向旋转，因而增加地通过由第二卸除面29.4形成的卸除面对引出。之后，卸除面对之间的角度γ’(见图5)必须这样构造，使得加工力的变化被考虑到，并且加工力总是进入到由卸除面对形成的棱柱中起作用。
在图3和图9中标出了刀架20的中心横平面MQ。刀架关于中心横平面MQ镜像对称地构造，从而该刀架可作为右侧或左侧的部分加建在铣磨轧辊上。
在图3和图4中用常规的箭头图示标示进给方向。刀架侧横切于进给方向设置。因而，卸除面29.1和29.4的表面法线分别指向刀架的朝其沿工具进给方向观看的一侧并向下指向，如由图3和图4所示。在图5中还示出该情况的侧视图。
但加工力不仅仅沿根据图5的图平面的方向作用，而且还沿横向作用。该横向力分量因而经由卸除面29.1、29.4的成角度位置(ε1，ε2)而被理想地接收。由于加工力很少沿横向分出以开始工具嵌接，角度ε1也可选择得小于ε2。
图5还示出插入套口30一体式模制到支撑体21上，并经由倒圆过渡部29.3渐变到第一卸除面29.1和第二卸除面29.4中。在此，插入套口30这样设置，使得其在第一卸除面29.1的区域中基本上(在此约90％)连接到支撑体21上。插入套口30带有在前侧的两个贴靠面31.1。如由图3可知，所述贴靠面构造为凸出弯曲的圆柱形面。贴靠面31.1沿着并平行于插入套口30的中心纵轴线M(见图5)进行延伸。贴靠面31.1因而还彼此平行。贴靠面31.1沿插入套口30的周界方向彼此间隔地设置。所述贴靠面具有相同的弯曲半径，并设置在同一节距圆上。弯曲半径对应于半个节距圆直径。在贴靠面31.1之间的区域中设置凹槽31.2，其中贴靠面31.1平行于凹槽31.2进行延伸。凹槽可具有各种形状，例如为简单的球面(Anspiegelung)。在本实施例中，凹槽31.2形成凹谷，该凹谷凹入地凹陷在贴靠面31.1之间。凹入度在此这样设计，使得形成局部圆柱形的几何形状。凹槽31.2不是在插入套口30的整个长度上延伸，而是仅仅在局部区域上延伸，如由图13可知。凹槽31.2朝插入套口30的自由端(即沿插入方向)敞开。凹槽31.2还无下部凹陷地径向向外敞开。与贴靠面31.1相对置，插入套口30在后侧具有压紧螺栓容纳部32，其装备有压紧面32.1。
图6和图9示出，两个贴靠面31.1之间的凹槽31.2具有凹入弯曲的几何形状，特别是可形成部分圆柱形的横截面。
在图7至10中详细示出插入套口30的结构。图9清楚地示出连接到凸出的贴靠面31.1上的凹槽31.2的凹入弯曲度。由图10可知，插入套口30在其连接到贴靠面31.1上的区域中基本上具有圆形或椭圆的横截面结构。图8示出压紧螺栓容纳部32的区域，其中压紧面32.1相对于插入套口30的中心纵轴线M调节成角度δ。在此，调节角度δ优选在20°至60°之间的范围内，以实现刀架20的优化旋进作用。
图7还示出了，压紧面32.1与插入套口30的连接到支撑体21上的连接区域以间距尺寸A间隔开来。
贴靠面31.1与插入套口30的连接到支撑体21上的连接区域以间距尺寸B间隔开来。贴靠面31.1的表面重心与距压紧面32.1的表面重心以间距尺寸C间隔开来。
为了将刀架20装配到基部10中，插入套口30插入到插入容纳部16.7中。该装入运动由第一和第二卸除面29.1、29.4限界，所述第一和第二卸除面碰触到第一和第二支撑面16.1、16.2上。
如由图1和12可知，在此该配设这样实现：过渡部分29.2处于增补空间16.4上，增补空间16.5由过渡部分29.5搭接，并且侧向的增补空间16.3由形成在第一和第二卸除面29.1、29.4之间的角部区域搭接。经由刀架20在增补空间16.3、16.4、16.5的区域中的间距，当卸除面29.1、29.4和/或支撑面16.1、16.2过度疲劳时，在加工使用时刀架20可增补到增补空间16.3、16.4、16.5中。当磨损的刀架20在现有基部10中更换为新的时，这特别适用。为了固定前述安装状态，压紧螺栓40旋入螺纹容纳部18中。在此，压紧中断部42以其平坦的端面压到压紧面32.1上，并产生旋紧力，其沿插入套口30的中心纵轴线M的方向作用。但同时，压紧螺栓40还相对于插入套口30的中心纵轴线M这样成角度地调节，使得沿朝前侧方向作用的夹紧力引入到插入套口30中。该夹紧力经由贴靠面31.1传递到插入容纳部16.7的圆柱形部分的对应凹入的相对面中。贴靠面31.1在凹槽31.2上的间距确保：插入套口30经由两个侧向通过贴靠面31.1形成的支撑区域可靠地固定。因此，特别是还经由两个贴靠面31.1使产生的表面压力保持很小，这实现了插入套口30的可靠固定。
刀架20可以在磨损情况下增补到增补空间16.3、16.4、16.5中，由此可实现有效的磨损补偿，其中卸除面29.1、29.4在每种情况下伸出支撑面16.1、16.2，从而在磨损的情况下支撑面16.1、16.2总是均匀地磨损，而不会出现所谓的毛渣或毛刺。当如通常输送的基部10具有使刀架20持续多个寿命循环的耐用度时，该实施例特别有利。未磨损的刀架20可总是还可靠地夹持和保持在部分磨损的基部10上。因此，还简单地实现机器的维修，其中使用由基部10和刀架20形成的工具系统。通常，在这种机器(例如道路铣床)或露天矿工身上装配有多个工具系统。在此，基部在大多数情况下焊接到铣滚管的表面上。当现在所有或一些刀架20磨损时，刀架可简单地更换为新的未磨损或部分磨损(其例如可用于粗略建筑作业)的刀架20。
在更换时，首先松脱压紧螺栓40。然后可将磨损的刀架20以其插入套口30从基部10的插入容纳部16.7中拔出并移离。接着，将新的(或部分磨损的)刀架20以其插入套口30装入到基部10的插入容纳部16.7中。现在压紧螺栓40可根据需要更换为新的。然后将压紧螺栓旋入到基部10中，并以上述方式与刀架20夹紧。
由图12可知，基部10带有突起50，其伸到插入容纳部16.7中。突起50在此由圆柱销形成，该圆柱销从连接侧11钉入部分圆柱形的凹槽19中。部分圆柱形的凹槽19在此围绕圆柱销，并超过其周界的180°，从而保持其不可脱落。圆柱销的伸到刀具容纳部27中的区域嵌接到贴靠面31.1之间的凹槽31.2中。在将插入套口30装入到插入容纳部16.7中时，突起50可靠地穿入到朝插入套口30的自由端敞开的凹槽31.2中。因此，实现刀架20相对于基部10的对准。该对准确保，现在第一和第二卸除面29.1、29.4精确配合地贴靠到支撑面16.1、16.2上，从而排除掉错误装配。突起50和与其几何形状匹配的凹槽31.2以锁匙原理的形式还防止，错误的刀架20意外地安装在基部10上。
下文中还更为详细地给出根据本发明的刀架20的角度关系。
由图5可知，刀具容纳部27的中心纵轴线24.1相对于过渡部分29.2或29.5的纵向定向并因而还相对于由第一卸除面29.1或第二卸除面29.4形成的棱柱的中心纵轴线MLL处于角度α或φ。在此，该角度α在40°至60°之间，或φ在70°至90°之间。
图5还示出，在卸除面29.1和29.4的在横切于进给方向的平面的投影(根据图5的投影)中，卸除面29.1和29.4彼此成在40°至60°之间的角度γ，或者过渡部分29.2和29.5之间的沿根据图5的纵向定向的开口角度在120°至140°之间。与此相应地，由卸除面29.1和29.4形成的两个棱柱(卸除面对)的中心纵轴线MLL之间的角度γ’在120°至140°之间。在卸除面29.1、29.4的这种投影中，第一卸除面29.1相对于插入套口30的中心纵轴线M处于角度β，并且第二卸除面29.4相对于它处于角度μ。在此还相应地适用于棱柱的中心纵轴线MLL。角度β和μ在此可处于100°至130°之间的范围内，优选在110°至130°之间的范围内。
图13示出第一卸除面29.1围成角度ε1。该角度ε1优选应在100°至120°之间的范围内。角度ε1的角等分线在一平面中，并且图13示出插入套口30关于该平面对称地设置。
以相同的方式，后面的第二卸除面29.4还彼此相应地调节成角度ε2，如图14所示。然而，角度ε2可与角度ε1不同，并在本实施例中处于120°至140°之间，插入套口30也关于角度ε2的角等分线平面对称地设置和构造。
图15示出了，第一卸除面对的第一卸除面29.1和第二卸除面对的第二卸除面29.4分别彼此调节成角度ω，并形成支撑区域。

Claims (18)

1.一种刀架，用于地面加工机械，此刀架具有支撑体(21)，插入套口(30)在插入套口侧直接或间接地连接到该支撑体上，其中所述插入套口具有至少一个凸出的贴靠面(31.1)和压紧面(32.1)，
其特征在于，
所述插入套口具有两个彼此间隔设置的、凸出的贴靠面(31.1)，
所述压紧面(32.1)与所述贴靠面(31.1)相对置地定向。
2.按照权利要求1所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)借助于所述插入套口(30)的凹槽(31.2)间隔地设置。
3.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)具有相同的弯曲半径或相同的弯曲几何形状。
4.按照权利要求3所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)的弯曲半径在16mm至32mm之间的范围内。
5.按照权利要求3所述的刀架，其特征在于，所述弯曲半径在所述贴靠面(31.1)的长度上为恒定半径。
6.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)设置在相同的节距圆上，和/或所述贴靠面(31.1)具有同一弯曲中心点。
7.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)的沿所述插入套口的方向的延伸距离在20mm至50mm之间的范围内。
8.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)的沿周界方向的延伸为30°至80°。
9.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)经由凸出的过渡区域逐渐转变到至少部分地构造为凹入的凹槽(31.2)中。
10.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)至少部分地设置在朝向工具进给方向(v)的插入套口前侧的区域中，并且所述压紧面(32.1)设置在插入套口后侧的区域中。
11.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)关于所述插入套口(30)的沿该插入套口(30)的中心纵轴线的方向延伸的中心横平面(MQ)对称地设置，和/或所述压紧面(32.1)关于所述中心横平面(MQ)对称地设置。
12.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述压紧面(32.1)设置为距所述插入套口(30)的连接到所述支撑体(21)上的连接区域间隔开至少20mm。
13.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)与所述插入套口(30)的连接到所述支撑体(21)上的连接区域间隔至少15mm。
14.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)中的至少一个的沿所述插入套口(30)的中心纵轴线的方向的表面重心与所述压紧面(32.1)的表面重心间隔不大于20mm。
15.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，通过所述压紧面(32.1)的表面重心的法线在所述贴靠面(31.1)之间穿过插入套口(30)。
16.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述贴靠面(31.1)由支承部分形成，所述支承部分相对于所述插入套口(30)突出。
17.按照权利要求1或2所述的刀架，其特征在于，所述压紧面(32.1)的法线相对于所述插入套口(30)的中心纵轴线处于30°至70°之间的角度内。
18.按照权利要求1所述的刀架，其特征在于，所述地面加工机械是道路铣床。
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