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Schneidwerkzeug für den Bergbau Die Erfindung betrifft ein Schneidwerkzeug
für den Bergbau, dessen Schneidkante durch die Schnittlinie zweier geneigter Flächen
gebildet wird, die die Spanfläche und die Freifläche mit positiven Span-und Freiwinkeln
darstellen.
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Es ist bereits ein Meißelhalter für Schrämwerkzeuge mit einem Schneidwerkzeug
dieser Art bekannt. Das bekannte Werkzeug muß, nachdem ein gewisser Verschleiß der
Hauptschneidkante eingetreten ist, gegen ein scharfes Werkzeug ausgewechselt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Werkzeugen dieser Art
die Standzeit erheblich zu erhöhen, indem nach Eintritt des Verschleißes das Werkzeug
nicht gegen ein scharfes ausgewechselt, sondern indem die Spanfläche gegen die Freifläche
des gleichen Werkzeuges ausgetauscht wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Schneidwerkzeug der eingangs
erwähnten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Werkzeug zum Austausch von Span-
und Freifläche durch Drehung um 1801 um seine Längsachse in zwei wahlweise
Schneidlagen bringbar ist. Durch die Einnahme der anderen Schneidlage muß das Werkzeug
erst dann ausgewechselt werden, wenn auch die Schneidkanten der zweiten Lage verschlissen
sind. Durch die Erfindung wird demnach die Werkzeugstandzeit etwa verdoppelt.
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Der Verschleiß erzeugt bekanntermaßen einen Versatz der ursprünglichen
Schneidkante und die Bildung eines flachen Feldes, welches in einem Winkel von wenigen
Graden zur Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeuges geneigt ist. An der Verbindungsstelle
dieses Feldes mit der von der Stoßfläche entfernt liegenden Werkzeugfläche wird
eine neue Schneidkante gebildet, und es ist festgestellt worden, daß diese neue
Schneidkante brauchbar, gerade und scharf ist. Durch den eingetretenen Verschleiß
wird das Werkzeug jedoch stumpf, weil der Freiwinkel, das ist der Winkel zwischen
der Freifläche und dem Abbaustoß, verlorengeht, d. h., er wird an der verschlissenen
Fläche gleich Null. Aber durch die erfindungsgemäße einfache Drehung des Werkzeuges
um 180' um seine Achse wird der ursprüngliche Freiwinkel mit Bezug auf die
neue Kante wieder hergestellt, ohne daß die Reduzierung des Spanwinkels, das ist
dQr Winkel zwischen dem Stoß und einer senkrecht zu dieser liegenden Fläche, über
unerwünschte Grenzen hinaus reduziert wird. Die Bildung der neuen Schneidkante bedeutet,
daß die Standzeit des Werkzeugs zwischen den erforderlichen Nachschleifoperationen
beträchtlich erhöht wird. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis
auf die Zeichnung. In dieser zeigt F i g. 1 eine schematische Ansicht der
Schneidkante eines Schneidwerkzeugs nach der Erfindung, F i g. 2 ein um
180' gedrehtes Werkzeug nach eingetretenem Verschleiß und F i g. 3
und 4 teilweise Seitenansichten zweier verschiedener Ausführungsforinen, die das
Schneidende des Werkzeugs annehmen kann.
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Das Schneidwerkzeug zeigt eine Schneidkante 1,
die durch die
Schnittlinie zweier zueinander geneigter Ebenen 2 und 3 des Werkzeugs gebildet
ist, welche V-förmig zueinander angeordnet sind. Die übrigen Teile des Werkzeugs
sind nicht veranschaulicht, aber sie umfassen einen Schaft, der in der einen oder
der zweiten Lage in einer Abbaumaschine angeordnet ist, wobei die erste und die
zweite Lage, in der das Ende des Schneidwerkzeugs gehalten ist, sich um einen Schwenkwinkel
von 180' etwa um eine Mittenachse X-X voneinander unterscheiden. Diese Achse
liegt somit allgemein im rechten Winkel zur Schneidkante und ist Bestandteil einer
die, Kante enthaltenden Ebene und liegt zwischen den Flächen 2 und 3. In
der Zeichnung halbiert die Achse X-X den Winkel oc an der Werkzeugspitze und außerdem
die Länge der Werkzeugschneidkante 1. In der F i g. 1 ist die Linie
der Stoßfläche mit F bezeichnet, die Bewegungsrichtung des Schneidwerkzeugs mittels
des Pfeiles D angegeben, und ß bedeutet den Freiwinkel und
y den Spanwinkel.
Durch den Verschleiß während der Arbeit
ist die schraffierte Fläche 4 in F i g. 1 abgetragen worden und hinterläßt
eine Fläche 5, welche einen Winkel o)
zur Stoßfläche F bildet, sowie
eine neue Kante l', die gerade und scharf ist. Dieser Winkel w kann als der Verschleißwinkel
oder als zulässiger Verschleiß betrachtet werden. Durch eine einfache Drehung des
Schneidwerkzeugs um 180' um die Achse X-X wird der ursprüngliche Freiwinkel
ß wiederhergestellt, und der Spanwinkel y ist der gleiche wie vor
dem Verschleiß, unabhängig von der Nähe der Fläche 5,
wo der Spanwinkel um
etwa den Winkel co + ß
reduziert ist. Auf diese Weise kann durch eine
vorteilhafte Wahl der Winkel et, fl und y zu Beginn der Arbeit die
Standzeit verdoppelt werden. Bei der veranschaulichten Ausführungsform beträgt der
Winkel oc = 551, ß = 51 und 7 = 30', wobei die Achse
X-X um 32,5' zur Richtung des Schnittes D geneigt ist.
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Die Schneidkante 1 kann in herkömmlicher Weise durch ein'wolfram-karbid-haltiges
Material gebildet werden, das in einer Ausnehmung des Schneidwerkzeuges gehalten
ist. Die F i g. 3 und 4 zeigen alternative Ausführungsformen eines Wolframeinsatzes
für diesen Zweck, wobei beide das mehrmalige Nachschärfen des Werkzeuges an beiden
Flächen gestatten, wobei die Einsätze mit 6 und 7 in den F i
g. 3 und 4 bezeichnet sind.
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Im Falle der in der Zeichnung veranschaulichten Werkzeuge ist festgestellt
worden, daß zur wirksamen Schneidarbeit der Winkel oc zwischen den Flächen 2 und
3 nicht geringer als 501, der Freiwinkel ß und der Spanwinkel
y nicht geringer als 51
betragen muß.
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Es ist außerdem festgestellt worden, daß zum günstigen Arbeiten in
beiden Lagen der Spanwinkel y
größer als die Summe des Freiwinkels
ß und des Verschleißwinkels a) sein muß. Hierdurch wird sichergestellt, daß
nach dem Lagenwechsel des Werkzeugs der Spanwinkel noch immer positiv ist. Der bevorzugte
Bereich des zulässigen Verschleißwinkels liegt zwischen 3 und 71,
wobei der bevorzugte Wert 50 beträgt. Darüber hinaus kann der Freiwinkel
in einem Bereich von 5 bis 15' liegen. Irn Falle eines Neigungswinkels
von 55' des Werkzeugs wird der Spanwinkel somit zwischen 15 und
30' liegen.
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Vorzugsweise wird die Breite des Werkzeugs, d. h. in einer
Richtung parallel zur Schneidkante 1,
geringfügig von der rückwärtigen Schneidkante
abnehmen, um einen begrenzten Seitenfreiwinkel in beiden Schneidlagen vorzusehen.
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Es soll betont werden, daß bei der oben beschriebenen Erfindung Abwandlungen
vorgenommen werden können. Beispielsweise können die geneigten Flächen 2
und 3 eher kurvenförmig als flächenartig, wie oben beschrieben, ausgebildet
sein, wobei sie zu einer kurvenartigen Schneidkante ansteigen. Derartige ballige
Flächen können konisch oder zylindrisch ausgebildet sein, wobei die Achse des Konus
oder des zylindrischen Teils senkrecht zur Schneidkante des Werkzeugs liegen kann.
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Das erfindungsgemäße Werkzeug kann derart konstruiert sein, daß es
als eine Kappe Verwendung findet, die auf einem geeigneten Halter angeordnet ist.