DE102016122693A1 - Hartmetalleinsatz für einen Rundschaftmeißel - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist ein Hartmetalleinsatz (1) für einen Rundschaftmeißel an einer rotierbaren Walze einer Fräsmaschine, mit einem zylindrischen Korpus (2), einer konischen Spitze (3) an dem Korpus (2) und einer quer zu einer Längsrichtung (4) des Korpus (2) angeordneten Lötfläche (5) an einem Fuß (6) des Korpus (2), und mit radial aus einer Mantelfläche (7) des Korpus (2) vorstehenden, sich in der Längsrichtung (4) erstreckenden Rippen (8), wobei eine Höhe (9) der Rippen (8) über dem Korpus (2) in der Längsrichtung (4) zu dem Fuß (6) hin ansteigt.Um den Materialbedarf der Rippen (8) zu verringern wird vorgeschlagen, dass eine radial nach Außen weisende Stegfläche (10) der Rippen (8) in der Längsrichtung (4) zu dem Fuß (6) hin stetig schmaler wird.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Hartmetalleinsatz für einen Rundschaftmeißel an einer rotierbaren Walze einer Fräsmaschine, mit einem zylindrischen Korpus, einer konischen Spitze an dem Korpus und einer quer zu einer Längsrichtung des Korpus angeordneten Lötfläche an einem Fuß des Korpus, und mit radial aus einer Mantelfläche des Korpus vorstehenden, sich in der Längsrichtung erstreckenden Rippen, wobei eine Höhe der Rippen über dem Korpus in der Längsrichtung zu dem Fuß hin ansteigt.
- Solche Hartmetalleinsätze kommen in Rundschaftmeißeln zum Einsatz, die einen zylindrischen Schaft und einen konischen Kopf aufweisen, wobei der Hartmetalleinsatz mit der Lötfläche auf einer ebenen Aufnahmefläche an dem Kopf anliegt und an der Aufnahmefläche mit dem Kopf verlötet ist. Diese Rundschaftmeißel werden in Meißelhalter auf rotierbaren Walze für eine Fräsmaschine formschlüssig eingesetzt. Solche Fräsmaschinen werden zur abrasiven Bearbeitung beispielsweise von Asphalt- oder Betonflächen eingesetzt.
- Gattungsgemäße Hartmetalleinsätze sind aus
US 5,131,725 A undUS 5,551,760 A bekannt. Die nach Außen weisenden Stegflächen der Rippen der bekannten Hartmetalleinsätze weisen in der Längsrichtung eine mindestens konstante Breite auf. Die Rippen teilen das im Betrieb der Fräsmaschine abgetragene Material und leiten es in der Längsrichtung an dem Hartmetalleinsatz entlang. - Aufgabe
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Materialbedarf der Rippen zu verringern
- Lösung
- Ausgehend von den bekannten Hartmetalleinsätzen wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass eine radial nach Außen weisende Stegfläche der Rippen in der Längsrichtung zu dem Fuß hin stetig schmaler wird. Gegenüber den bekannten Hartmetalleinsätzen ist der Materialbedarf der Rippen signifikant verringert.
- Die Erfindung geht auf die Erkenntnis der Anmelderin zurück, dass die Belastung der Rippen im Betrieb der Fräsmaschine mit zunehmender Entfernung von der Spitze abnimmt, und dass daher auch bei Verschlankung der Rippen in dieser Richtung deren mechanische Stabilität gewährleistet ist.
- Vorzugsweise erstrecken sich die Rippen eines erfindungsgemäßen Hartmetalleinsatzes in der Längsrichtung bis zu der Spitze. Die Rippen leiten so im Betrieb der Fräsmaschine bereits frühzeitig das abzutragende Material in die Zwischenräume zwischen den Rippen.
- Vorzugsweise erstrecken sich die Rippen sich eines erfindungsgemäßen Hartmetalleinsatzes in der Längsrichtung bis zu der Lötfläche. Das abgetragene Material verschleißt dann im Betrieb der Fräsmaschine den Kopf des Rundschaftmeißels unterhalb des Hartmetalleinsatzes derart, dass sich die Rippen in den Kopf des Rundschaftmeißels fortsetzen.
- Vorzugsweise ist die Höhe der Rippen eines erfindungsgemäßen Hartmetalleinsatzes in der Längsrichtung ausgehend von der Spitze zu dem Fuß hin in einem ersten Bereich des Korpus konstant und steigt in einem anschließenden zweiten Bereich bis zu der Lötfläche an, wobei der zweite Bereich zwei- bis viermal länger als der erste Bereich ist. Ein solcher Hartmetalleinsatz dringt leichter in zähes Material ein.
- Vorzugsweise ist ein erfindungsgemäßer Hartmetalleinsatz in der Längsrichtung radiärsymmetrisch (auch: drehsymmetrisch). Durch die Symmetrie wird der Hartmetalleinsatz im Betrieb der Fräsmaschine gleichmäßig beansprucht und weist dadurch eine besonders hohe Standzeit auf.
- Ausgehend vom bekannten Stand der Technik weist ein erfindungsgemäßer Rundschaftmeißel einen erfindungsgemäßen Hartmetalleinsatz auf. Ein solcher Rundschaftmeißel zeichnet sich gleichermaßen durch die vorstehend genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Hartmetalleinsatzes aus.
- Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Rundschaftmeißel eine den Schaft umgreifende Spannhülse aus Federstahl auf. Die Spannhülse hält einerseits axial den Rundschaftmeißel und erlaubt andererseits eine Rotation des Rundschaftmeißels um seine Längsachse im Meißelhalter.
- Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Rundschaftmeißel einen um die Aufnahmefläche umlaufenden, die Aufnahmefläche in der Längsrichtung überragenden Steg auf. Der umlaufende Steg zentriert den Hartmetalleinsatz zum Löten auf der Aufnahmefläche.
- Ausgehend vom bekannten Stand der Technik weist eine erfindungsgemäße Walze für eine Fräsmaschine erfindungsgemäße Rundschaftmeißel auf. Eine solche Walze zeichnet sich gleichermaßen durch die vorstehend genannten Vorteile des erfindungsgemäßen Rundschaftmeißels aus.
- Solche Fräsmaschinen mit rotierenden zylindrischen Fräswalzen kommen insbesondere zur abrasiven Bearbeitung beispielsweise von Asphalt- oder Betonflächen zum Einsatz: Die Rundschaftmeißel sind mit der Spitze nach Außen weisend auf der Mantelfläche der Fräswalze und gegen eine Radialrichtung der Walze am Ort der Montage derart geneigt ausgerichtet, dass die Längsachse mit einer Umfangsrichtung der Walze an diesem Ort einen Winkel zwischen fünf und 45 Winkelgrad und mit einer Umfangsebene durch einen Umkreis der Walze einen Winkel von etwa sieben Winkelgrad einschließt.
- Infolge der Neigung gegenüber der Umfangsebene wälzt die Hartmetallspitze beim Eingriff in das Material mit einem Bewegungsanteil in Umfangsrichtung des Rundschaftmeißels auf dem Material ab, so dass der Rundschaftmeißel um seine Längsachse in Rotation versetzt wird. Die Rotation des Rundschaftmeißels gewährleistet eine gleichmäßige Abnutzung und damit eine hohe Standzeit der Hartmetallspitze.
- Die Drehung um seine Längsachse wird dem Rundschaftmeißel in Form eines Drehmoments beim Abwälzen der Hartmetallspitze durch das abzugetragene Material aufgeprägt. Dieses Drehmoment entsteht durch eine an der Hartmetallspitze in ihrer Umfangsrichtung ansetzende Kraft, nämlich durch einen in der Umfangsrichtung der Hartmetallspitze wirkenden Anteil einer insgesamt in der Vortriebsrichtung der Fräswalze, also in einer Umfangsrichtung der Fräswalze an der Hartmetallspitze angreifenden Kraft, die aus der Haftreibung im Kontakt mit dem abzutragenden Material resultiert.
- Vorzugsweise bestehen die Meißelhalter einer erfindungsgemäßen Walze jeweils aus einem mit der Walze verschweißten Grundhalter und einem in den Grundhalter formschlüssig eingesetzten Wechselhalter, in den die Rundschaftmeißel eingesetzt sind. An einer solchen Walze lassen sich verschlissene Wechselhalter einfach auswechseln.
- Figurenliste
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen
-
1a einen ersten erfindungsgemäßen Hartmetalleinsatz und -
1b einen Halter für diesen Hartmetalleinsatz, -
2a /b einen ersten erfindungsgemäßen Rundschaftmeißel, -
3a /b eine erste erfindungsgemäße Walze, -
4a /b ein Verschleißbild des ersten Rundschaftmeißels, -
5a /b einen zweiten erfindungsgemäßen Hartmetalleinsatz, -
6a /b einen zweiten erfindungsgemäßen Rundschaftmeißel und -
7a /b ein Verschleißbild des zweiten Rundschaftmeißels, -
8a /b einen dritten erfindungsgemäßen Hartmetalleinsatz, -
9a /b einen dritten erfindungsgemäßen Rundschaftmeißel und -
10a /b ein Verschleißbild des dritten Rundschaftmeißels, - Der in
1a gezeigte erste erfindungsgemäße Hartmetalleinsatz1 ist pulvermetallurgisch gefertigt und weist einen zylindrischen Korpus2 , eine konische Spitze3 an dem Korpus2 und eine quer zu einer Längsrichtung4 des Korpus2 angeordnete Lötfläche5 am Fuß6 des Korpus2 auf. Der erste Hartmetalleinsatz1 ist in der Längsrichtung4 radiärsymmetrisch. - Aus einer Mantelfläche
7 des Korpus2 stehen radial zur Längsrichtung4 sechs Rippen8 hervor, die sich in der Längsrichtung4 bis zu der Lötfläche5 erstrecken. In der Längsrichtung4 zu dem Fuß6 hin steigt eine Höhe9 der Rippen8 an, während eine radial nach Außen weisende Stegfläche10 der Rippen8 stetig schmaler wird. - In der Längsrichtung
4 sind ausgehend von der Spitze3 zu dem Fuß6 hin in einem ersten Bereich11 des Korpus2 die Rippen8 nicht ausgebildet. In einem zweiten, dreimal längeren Bereich12 steigt die Höhe9 stetig an. - Der in
1b gezeigte Halter13 aus Baustahl weist einen zylindrischen Schaft14 auf, den eine Spannhülse15 aus Federstahl umgreift. An einem konischen Kopf16 des Halters13 ist eine ebene Aufnahmefläche17 ausgebildet, um die ein Steg18 umläuft, der die Aufnahmefläche17 in der Längsrichtung4 überragt. - Der erste Hartmetalleinsatz
1 wird mit seiner Lötfläche5 mittels des Stegs18 auf der Aufnahmefläche17 zentriert eingesetzt und zwischen Lötfläche5 und Aufnahmefläche17 mit dem Halter13 zu dem in den2a /b gezeigten ersten erfindungsgemäßen Rundschaftmeißel19 hartverlötet. - Solche erfindungsgemäßen Rundschaftmeißel
19 werden - wie in den3a /b schematisch dargestellt - zunächst mittels der Spannhülse15 in Wechselhalter20 eingepresst und mit dem Wechselhalter20 formschlüssig in einen auf einer Mantelfläche21 einer erfindungsgemäßen Walze22 verschweißten Grundhalter23 eingesetzt. In der montierten Position weisen die Rundschaftmeißel19 mit ihrer Spitze3 nach Außen. Die Längsrichtungen4 der Hartmetalleinsätze1 und der Rundschaftmeißel19 schließen mit einer Umfangsrichtung24 der Walze22 jeweils einen Winkel25 zwischen 5 und 45 Winkelgrad und mit einer Umfangsebene26 durch einen Umkreis der Walze einen Winkel „/ von etwa 7 Winkelgrad ein. - Im Betrieb der erfindungsgemäßen Walze
22 auf einer (nicht dargestellten) Fräsmaschine teilen die Rippen8 des Hartmetalleinsatzes1 das abgetragene Material (beispielsweise Beton oder Asphalt) und leiten es in der Längsrichtung4 an dem Hartmetalleinsatz1 entlang in den Zwischenräumen28 zwischen den Rippen8 zu dem Kopf16 des Halters13 . - Die
4a /b zeigen ein typisches Verschleißbild des ersten Rundschaftmeißels19 : Das an dem Hartmetalleinsatz1 entlang strömende abgetragene Material trifft auf den deutlich weicheren Kopf16 des Halters13 und trägt dessen Aufnahmefläche17 und den dort umlaufenden Steg18 sowie das darunter liegende Material derart ab, dass sich die Rippen8 und die Zwischenräume28 zwischen diesen im Halter13 nahtlos fortsetzen. - Der in den
5a /b dargestellte zweite erfindungsgemäße Hartmetalleinsatz29 weist drei Rippen30 auf. Der in den6a /b dargestellte zweite erfindungsgemäße Rundschaftmeißel31 weist den zweiten Hartmetalleinsatz29 auf. Darüber hinaus entspricht der zweite Hartmetalleinsatz29 dem ersten Hartmetalleinsatz1 und der zweite Rundschaftmeißel31 dem ersten Rundschaftmeißel19 . Die7a /b zeigen ein typisches Verschleißbild des zweiten Rundschaftmeißels31 . - Die Rippen
32 und die Zwischenräume33 zwischen den Rippen32 erstrecken sich an dem in den8a /b dargestellten dritten erfindungsgemäßen Hartmetalleinsatz34 über den ersten Bereich35 mit konstanter Höhe36 bis zu dessen Spitze37 . Der in den9a /b dargestellte dritte erfindungsgemäße Rundschaftmeißel38 weist den dritten Hartmetalleinsatz34 auf. Darüber hinaus entspricht der dritte Hartmetalleinsatz34 dem ersten Hartmetalleinsatz1 und der dritte Rundschaftmeißel38 dem ersten Rundschaftmeißel19 . Die10a /b zeigen ein typisches Verschleißbild des dritten Rundschaftmeißels38 . Der dritte Hartmetalleinsatz34 zeichnet sich durch eine verbesserte Spitzenbildung beim Fräsen aus. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hartmetalleinsatz
- 2
- Korpus
- 3
- Spitze
- 4
- Längsrichtung
- 5
- Lötfläche
- 6
- Fuß
- 7
- Mantelfläche
- 8
- Rippe
- 9
- Höhe
- 10
- Stegfläche
- 11
- erster Bereich
- 12
- zweiter Bereich
- 13
- Halter
- 14
- Schaft
- 15
- Spannhülse
- 16
- Kopf
- 17
- Aufnahmefläche
- 18
- Steg
- 19
- Rundschaftmeißel
- 20
- Wechselhalter
- 21
- Mantelfläche
- 22
- Walze
- 23
- Grundhalter
- 24
- Umfangsrichtung
- 25
- Winkel
- 26
- Umfangsebene
- 27
- Winkel
- 28
- Zwischenraum
- 29
- Hartmetalleinsatz
- 30
- Rippe
- 31
- Rundschaftmeißel
- 32
- Rippe
- 33
- Zwischenraum
- 34
- Hartmetalleinsatz
- 35
- erster Bereich
- 36
- Höhe
- 37
- Spitze
- 38
- Rundschaftmeißel
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 5131725 A [0003]
- US 5551760 A [0003]
Claims (10)
- Hartmetalleinsatz (1, 29, 34) für einen Rundschaftmeißel (19, 31, 38) an einer rotierbaren Walze (22) einer Fräsmaschine, mit einem zylindrischen Korpus (2), einer konischen Spitze (3, 33) an dem Korpus (2) und einer quer zu einer Längsrichtung (4) des Korpus (2) angeordneten Lötfläche (5) an einem Fuß (6) des Korpus (2), und mit radial aus einer Mantelfläche (7) des Korpus (2) vorstehenden, sich in der Längsrichtung (4) erstreckenden Rippen (8, 30, 32), wobei eine Höhe (9) der Rippen (8, 30, 32) über dem Korpus (2) in der Längsrichtung (4) zu dem Fuß (6) hin ansteigt, dadurch gekennzeichnet, dass eine radial nach Außen weisende Stegfläche (10) der Rippen (8, 30, 32) in der Längsrichtung (4) zu dem Fuß (6) hin stetig schmaler wird.
- Hartmetalleinsatz (34) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (32) sich in der Längsrichtung (4) bis zu der Spitze (33) erstrecken.
- Hartmetalleinsatz (1, 29, 34) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (8, 30, 32) sich in der Längsrichtung (4) bis zu der Lötfläche (5) erstrecken.
- Hartmetalleinsatz (34) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe (36) der Rippen (32) in der Längsrichtung (4) ausgehend von der Spitze (33) zu dem Fuß (6) hin in einem ersten Bereich (11) des Korpus (2) konstant ist und in einem anschließenden zweiten Bereich (12) bis zu der Lötfläche (5) ansteigt, wobei der zweite Bereich (12) zwei- bis viermal länger als der erste Bereich (11) ist.
- Hartmetalleinsatz (1, 29, 34) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hartmetalleinsatz (1, 29, 34) in der Längsrichtung (4) radiärsymmetrisch ist.
- Rundschaftmeißel (19, 31, 38) mit einem zylindrischen Schaft (14) und einem konischen Kopf (16), und mit einem Hartmetalleinsatz (1, 29, 34) nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei der Hartmetalleinsatz (1, 29, 34) mit der Lötfläche (5) auf einer ebenen Aufnahmefläche (17) an dem Kopf (16) anliegt und an der Aufnahmefläche (17) mit dem Kopf (16) verlötet ist.
- Rundschaftmeißel (19, 31, 38) nach dem vorgenannten Anspruch, gekennzeichnet durch eine den Schaft (14) umgreifende Spannhülse (15) aus Federstahl.
- Rundschaftmeißel (19, 31, 38) nach einem der
Ansprüche 6 oder7 , gekennzeichnet durch einen um die Aufnahmefläche (17) umlaufenden, die Aufnahmefläche (17) in der Längsrichtung (4) überragenden Steg (18). - Rotierbare Walze (22) für eine Fräsmaschine mit Meißelhaltern, in die Rundschaftmeißel (19, 31, 38) nach einem der
Ansprüche 6 bis8 formschlüssig eingesetzt sind. - Rotierbare Walze (22) nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Meißelhalter jeweils aus einem mit der Walze (22) verschweißten Grundhalter (23) und einem in den Grundhalter (23) formschlüssig eingesetzten Wechselhalter (20) bestehen, in den die Rundschaftmeißel (19, 31, 38) eingesetzt sind.
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2017
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