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Die
Erfindung betrifft einen Meißel insbesondere für
motorgetriebene Maschinen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Aus
der
DE 102 44 509
A1 ist ein Spitzmeißel bekannt, welcher einen
Nutzungsbereich aufweist, wobei der Spitzmeißel in dem
Nutzungsbereich einen als Polygon ausgebildeten Querschnitt aufweist.
Nachteilig an derartigen Meißeln ist deren Neigung bei
einem tiefen Eindringen in ein zu zerkleinerndes Material in diesem
stecken zu bleiben bzw. sich in diesem zu verklemmen bzw. zu verkeilen. Weiterhin
wird es als nachteilig angesehen, dass Gesteinsteile, welche durch
den Meißel abgeschlagen werden von dem Profil des Nutzungsbereichs
in Richtung einer den Meißel handhabenden Person geleitet
werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Meißel zu entwickeln,
welcher auch bei einem tieferen Eindringen in ein Material einem
Steckenbleiben bzw. Verklemmen bzw. Verkeilen in dem Material entgegen
wirkt und einer Gefährdung einer den Meißel handhabenden
Person durch abgeschlagene Gesteinsteile entgegenwirkt.
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Der
erfindungsgemäße Meißel weist an seinem
zweiten Arbeitsabschnitt entlang der Längsachse des Meißels
aufeinanderfolgende, senkrecht zu der Längsachse stehende
Querschnittsflächen auf, wobei aufeinaderfolgende Querschnittsflächen
um die Längsachse des Meißels verdreht zueinander
angeordnet sind. Hierdurch wirkt der Meißel beim Eindringen
auch mit Drehkräften auf das zu bearbeitende Material,
wenn der zweite Arbeitsabschnitt in das zu bearbeitende Material
eindringt. Durch diese Drehkräfte werden Seitenwände
des Kanals, welchen sich der Meißel beim Eindringen in
das zu bearbeitende Material schafft, abgetragen bzw. beschädigt
und sind hierdurch weniger geeignet den Meißel einzuklemmen.
Gleichzeitig bewirkt die verdrehte Gestaltung des zweiten Arbeitsabschnitts
eine Ablenkung von Gesteinsteilen. Kern der Erfindung ist die Anordnung
eines verdrillten zweiten Arbeitsabschnitts zwischen dem ersten
Arbeitsabschnitt und dem Verbindungsabschnitt, wobei der verdrillte
zweite Arbeitsabschnitt durch seine zerstörerische Wirkung
einem Verklemmen im zu bearbeitenden Material entgegenwirkt und
zusätzlich Gesteinsteile ablenkt, die sich in Richtung
der den Meißel handhabenden Person bewegen.
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Die
Erfindung sieht insbesondere vor, den Meißel als Spitzmeißel
auszubilden, wobei der erste Arbeitsabschnitt durch eine pyramidenförmige
oder kegelartige Spitze gebildet ist. Meißel mit derartig ausgeführten
Spitzen sind besonders dafür geeignet, tief in ein Material
einzudringen, da sich beim Eindringen zunächst ähnlich
wie ein Nagel verhalten.
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Weiterhin
sieht die Erfindung eine zylinderförmige Ausführung
des zweiten Arbeitsabschnitts vor. Hierdurch wird im Gegensatz zu
einem konisch ausgebildeten zweiten Arbeitsabschnitt ein tiefes Eindringen
des Meißels in ein zu bearbeitendes Material begünstigt,
da durch die Form des zweiten Arbeitsabschnitts keine zusätzlichen
Widerstände des zu bearbeitenden Materials überwunden
werden müssen.
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Die
Erfindung sieht auch vor, in dem zweiten Arbeitsabschnitt zwischen
dem ersten Arbeitsabschnitt und dem Verbindungsabschnitt des Spitzmeißels
wenigstens eine Nut schraubenlinienförmig um die Längsachse
des Spitzmeißels verlaufen zu lassen, wobei die Nut einen
Steigungswinkel zwischen α = 2° und α =
70° aufweist, welcher insbesondere bei α = 33° liegt.
Zum Beispiel ist es durch die Zahl der Nuten und deren Steigungswinkel
möglich, den Meißel optimal auf das zu bearbeitende
Material, die verwendete motor- bzw. pneumatisch angetriebene Maschine
und das gewünschte Eindringverhalten anzupassen.
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Erfindungsgemäß ist
auch ein sich ändernder Steigungswinkel der Nut vorgesehen.
Hierbei sieht eine erste Variante eine Nut vor, deren Steigungswinkel
sich in mathematischem Sinne wenigstens einmal stetig zum Beispiel
von 25° auf 35° ändert. Eine zweite Variante
sieht eine Nut vor, deren Steigungswinkel sich im mathematischen
Sinne wenigstens einmal sprunghaft zum Beispiel von 20° auf 40° ändert.
Hierdurch lässt sich das Verhalten des Meißels
auf dessen Eindringtiefe abstimmen.
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Die
Erfindung sieht weiterhin vor, einen Durchmesser des Verbindungsabschnitts
und einen Durchmesser eines Hüllkreises um den zweiten
Arbeitsabschnitt des Arbeitsendes identisch auszuführen,
um einen stabilen Übergang zwischen dem zweiten Arbeitsabschnitt
und dem Verbindungsabschnitt zu schaffen, welcher nicht durch Kerbwirkungen
geschwächt ist. Somit ist notfalls auch ein Eindringen des
Verbindungsabschnitts in das zu bearbeitende Material möglich,
ohne dass ein Bruch des Meißels zu befürchten
ist.
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Die
Erfindung sieht insbesondere vor, den zweiten Arbeitsabschnitt des
Arbeitsendes in jedem Querschnitt senkrecht zu der Längsachse
des Spitzmeißels als Keilwellenprofil auszubilden. Eine
derartige Profilierung lässt sich fertigungstechnisch einfach
herstellen.
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Weiterhin
sieht die Erfindung vor, den ersten Arbeitsabschnitt, welcher die
Spitze des Spitzmeißels bildet, mit einer unverdrillten
Oberfläche zu versehen. Hierdurch wird das Eindringen des
ersten Arbeitsabschnitts, welcher eine Schneide bildet, in das zu
bearbeitende Material erleichtert. Insbesondere ist der erste Arbeitsabschnitt
in einem vorderen, von der Schneidspitze ausgehenden Bereich als
Kegelmantel oder pyramidenförmig mit einer glatten und
rillenfreien Oberfläche ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist
es vorgesehen, den Spitzmeißel im Arbeitsbetrieb mit dem
ersten Arbeitsabschnitt und etwa einer vorderen Hälfte
seines zweiten Arbeitsabschnitts in zu bearbeitendes Material einzuschlagen.
Durch dieses vergleichsweise tiefe Eindringen des Meißels
ist ein rascher Arbeitsfortschritt möglich.
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Insbesondere
sieht die Erfindung mehrere Nuten vor, welche den zweiten Arbeitsabschnitt
des Arbeitsendes des Spitzmeißels umlaufen.
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Eine
Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, den Meißel
als Flachmeißel auszubilden, wobei das Arbeitsende mit
einer keilförmige Spitze endet. Mit einem derartigen Meißel
lassen sich insbesondere Materialen, welche zu einer Rissbildung
neigen effektiv abtragen.
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Die
Erfindung sieht eine Verdrehung des zweiten Arbeitsabschnitts um
einen Winkel β zwischen 90° und 270° vor,
wobei der zweite Arbeitsabschnitt insbesondere um β = 180° verdreht
ist. Mit einem derart verdrehten zweiten Arbeitsabschnitt können
absplitternde Materialstücke wirksam abgelenkt werden.
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Erfindungsgemäß ist
der zweite Arbeitsabschnitt durch ein profiliertes Flachprofil gebildet.
Dieses weist auch gegen Biegebelastungen eine hohe Stabilität
auf.
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Schließlich
sieht die Erfindung vor, auf einer Oberseite und einer Unterseite
des Flachprofils eine Rippe und insbesondere drei Rippen anzuordnen.
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Im
Sinne der Erfindung werden unter kongruenten Querschnittsflächen
solche Querschnittsflächen verstanden, welche in einer
senkrecht zu der Längsachse des Meißels liegenden
Ebene ausgeführt sind und welche deckungsgleich zueinander sind.
Bei den fraglichen Querschnittsflächen des erfindungsgemäßen
Meißels ist eine Deckungsgleichheit nach einer Drehung
einer Querschnittsfläche um die Längsachse des
Meißels erreichbar.
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Im
Sinne der Erfindung sind unter motorgetriebenen Maschinen insbesondere
elektrisch und/oder pneumatisch angetriebene Maschinen zu verstehen.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch
dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die 1a bis 1c zeigen
einen Seitenansicht und zwei Schnittansichten eines erfindungsgemäßen
Meißels.
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Die 2a bis 2c zeigen
einen Seitenansicht und zwei Schnittansichten einer Ausführungsvariante
erfindungsgemäßen Meißels.
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Die 3a bis 3c zeigen
drei weitere Ausführungsvarianten von erfindungsgemäßen
Meißeln in Seitenansicht.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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In
der 1a ist ein erfindungsgemäßer
Meißel 1 in Seitenansicht dargestellt. Der Meißel 1 ist
in eine mit gestrichelten Linien angedeutete motorgetriebene Maschine 2 mit
einem Einsteckende 3 eingespannt. Das Einsteckende 3 ist über
einen Verbindungsabschnitt 4 mit einem Arbeitsende 5 verbunden.
Das Arbeitsende 5 setzt sich aus einem ersten Arbeitsabschnitt 6 und
einem zweiten Arbeitsabschnitt 7 zusammen. Der Meißel 1 ist
als Spitzmeißel 8 ausgeführt, wobei der
erste Arbeitsabschnitt 6 durch eine kegelartige oder pyramidenförmige
Spitze 9 mit einer Schneidspitze 10 gebildet ist.
Der Meißel 1 weist eine Längsachse 11 auf,
welche durch die Schneidspitze 10 verläuft. In
der 1b ist ein Schnitt durch den zweiten Arbeitsabschnitt 7 des Meißels 1 entsprechend
der in der 1a gezeigten Schnittlinie Ib-Ib
gezeigt. Der zweite Arbeitsabschnitt 7 ist in dem senkrecht
zu der Längsachse 11 verlaufenden Schnitt als
Querschnittsfläche A eines Keilwellenprofils 12 ausgebildet,
welches durch vier Nuten 13a, 13b, 13c und 13d bestimmt
wird. Die Nuten 13a, 13b, 13c und 13d umlaufen
den zweiten Arbeitsabschnitt 7 spiralförmig (siehe 1a).
Somit ist der zweite Arbeitsabschnitt 7 des Arbeitsendes 5 als Spiralabschnitt
ausgeführt. Entsprechend zeigt ein weiterer Schnitt Ic-Ic,
welcher parallel zu dem Schnitt Ib-Ib ausgeführt ist (siehe 1c),
eine Querschnittsfläche B, welche gegenüber der
Querschnittsfläche A um die Längsachse 11 verdreht
ausgerichtet ist. Die Nuten 13a, 13b, 13c und 13d weisen
jeweils einen Steigungswinkel α auf, welcher sich aus einer
Steigung S7 und einem Umfang U7 eines Hüllkreises HK7 um
den zweiten Arbeitsabschnitt 7 errechnen lässt.
Mit tanα = Π × D7/S7 berechnet sich der
Steigungswinkel α. Der zweite Arbeitsabschnitt 7 weist
eine Länge L7 auf, welche wenigstens ein Viertel einer
Länge L1 des Meißels 1 beträgt.
Der Durchmesser D7 des Hüllkreises HK7 entspricht einem Durchmesser
D4 des Verbindungsabschnitts 4. Die Nuten 13a, 13b, 13c und 13d laufen
parallel zu der Längsachse 11 in den ersten Arbeitsabschnitt 6 bzw. die
kegelartige Spitze 9 aus. Der zweite Arbeitsabschnitt 7 des
Arbeitsendes 5 weist eine Länge L7 auf und der
erste Arbeitsabschnitt 6 des Arbeitsendes 5 weist
eine Länge L6 auf. Für die Längen L6
und L7 gilt L7 > 2 × L6.
Die Nuten 13a, 13b, 13c und 13d laufen
vom zweiten Arbeitsabschnitt 7 in den Verbindungsabschnitt 4 parallel
zu der Längsachse 11 aus.
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In
der 2a ist ein weiterer erfindungsgemäßer
Meißel 1 in Seitenansicht dargestellt. Ein Einsteckende 3 des
Meißels ist über einen Verbindungsabschnitt 4 mit
einem Arbeitsende 5 verbunden. Das Arbeitsende 5 setzt
sich aus einem ersten Arbeitsabschnitt 6 und einem zweiten
Arbeitsabschnitt 7 zusammen. Der Meißel 1 ist
als Flachmeißel 14 ausgeführt, wobei
der erste Arbeitsabschnitt 6 durch eine in Seitenansicht
aus einer Pfeilrichtung y keilförmige Spitze 15 gebildet
ist. Die keilförmige Spitze 15 weist eine Schneidkante 16 auf.
Der Meißel 1 weist eine Längsachse 11 auf,
welche durch die Schneidkante 16 verläuft. In
der 2b ist ein Schnitt durch den zweiten Arbeitsabschnitt 7 des
Meißels 1 entsprechend der in der 2a gezeigten
Schnittlinie IIb-IIb gezeigt. Der zweite Arbeitsabschnitt 7 ist
in dem senkrecht zu der Längsachse 11 verlaufenden Schnitt
als Querschnittsfläche C eines Flachprofils 20 ausgebildet,
welches an einer Oberseite 17 und einer Unterseite 18 durch
jeweils drei Rippen 19a, 19b, 19c bzw. 19d, 19e, 19f bestimmt
wird. Der zweite Arbeitsabschnitt 7 ist zwischen dem ersten
Arbeitsabschnitt 6 und dem Verbindungsabschnitt 4 um
einen Verdrehwinkel β = 180° um die Längsachse 11 verdreht.
Entsprechend zeigt ein weiterer Schnitt IIc-IIc, welcher parallel
zu dem Schnitt IIb-IIb ausgeführt ist (siehe 2c)
einen Querschnitt D des Flachprofils 20 in einer gegenüber
dem Querschnitt C um 90° verdrehten Stellung.
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Die 3a bis 3c zeigen
drei Ausführungsvarianten von erfindungsgemäßen
Meißeln 1 mit unterschiedlichen Durchmessern D4.
Ein Arbeitsabschnitt 7 ist entsprechend dem in der 1a gezeigten
Meißel als Spiralabschnitt ausgebildet, wobei dieser Spiralabschnitt
aus Nuten 13a bis 13d bei den in den 3a bis 3c gezeigten
Meißeln 1 sich zu einer Schneidspitze 10 hin
verändernde Steigungen S73, S72 und S71 aufweist. Hierdurch
steigt der Wert eines Steigungswinkels zu der Schneidspitze 10 hin von
einem Wert α1 über einen Wert α2 auf
einen Wert α3. Eine Änderung des Steigungswinkels
erfolgt bei den in den 3a bis 3c gezeigten
Meißeln 1 mit stetigen, nicht sprunghaften Übergängen.
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Die
Erfindung ist nicht auf dargestellte oder beschriebene Ausführungsbeispiele
beschränkt. Sie umfasst vielmehr Weiterbildungen der Erfindung
im Rahmen der Schutzrechtsansprüche.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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