DE19630642A1 - Werkzeug für eine Schrämmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schrämmaschine mit einem Meißelhalter, der in einer Aufnahmebohrung einen Meißel festlegt, wobei der Meißel einen Meißelschaft und einen Meißelkopf aufweist, wobei auf den Meißelschaft eine Spannhülse aufgeschoben ist, die sich an der Wandung der Aufnahmebohrung verspannt, und wobei der Meißelkopf gegenüber dem Meißelhalter auf einem Zwischenele­ ment abgestützt ist.

Ein derartiges Werkzeug ist aus der DE 37 01 905 bekannt. Hierbei ist der Meißelschaft drehbar in die Spannhülse eingesetzt. Um den Meißel axial un­ verlierbar zu halten, weist die Spannhülse einen zum Meißelschaft hin vor­ stehenden Ansatz auf, der in eine umlaufende Nut des Meißelschaftes eingreift.

Während des Betriebseinsatzes eines solchen Werkzeuges werden über den Meißelkopf stoßartige Belastungen aufgenommen, die sich in den Meißelschaft übertragen. Hierdurch können abhängig von Dauer und Stärke der Belastung Deformationen an der Aufnahmebohrung für die Spannhülse entstehen. Diese Deformationen treten besonders an den beiden Enden des Schaftes auf. Damit ist dann die Stand zeit für den Werkzeughalter begrenzt.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Werkzeug der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die Stand zeit für den Werkzeughalter wesentlich verlängert ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Spannhülse mittels eines oder mehrerer Stützelemente gegenüber dem Meißelhalter abgestützt ist, und daß das Stützelement eine größere Härte als die an das Stützelement an­ grenzenden Bereich des Meißelhalters aufweist.

Mit den separaten Stützelementen kann die Aufnahmebohrung in dem Bereich, in dem Deformationen entstehen können, verstärkt werden. Damit ist der Meißelhalter verschleißoptimiert ausgelegt. Der durch die Rotation des Meißels entstehende Verschleiß findet zwischen der Spannhülse und dem Meißelschaft statt. Eine Aufweitung der Aufnahmebohrung ist mit den Stützelementen ver­ hindert.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß das Stützele­ ment als Ringelement ausgebildet und mit einem Steckansatz in eine erste Auf­ nahme des Meißelhalters eingesteckt ist, und daß das Stützelement mit einem Kopfteil das Zwischenteil gegenüber dem Meißelhalter abstützt.

Mit einem so ausgestalteten Werkzeug kann auch eine Deformation des Meißel­ halters verhindert werden, die infolge einer Stoßbelastung auf das Zwischen­ element entstehen würde. Dadurch, daß das Stützelement als Ringelement aus­ gebildet ist, kann die Aufnahmebohrung über den gesamten Umfang geschützt werden.

Ist vorgesehen, daß die erste Aufnahme für das Stützelement als konisch, kon­ zentrisch um den Meißelschaft umlaufende Bohrung ausgebildet ist, in die das Stützelement mit seiner konischen Außenkontur des Steckansatzes eingesetzt ist, und daß die konische Bohrung an ihrem verjüngten Bereich einen Freiraum hinter dem Steckansatz aufweist, so ist eine einfache Montage des Stützele­ mentes möglich. Dieses kann einfach in die konische Bohrung eingesetzt und hierdurch zentriert ausgerichtet werden. Je nach Ausbildung der Öffnungs­ winkel der konischen Bohrung und der Außenkontur des Steckansatzes ist das Stützelement selbsthemmend gehalten. Es sind damit keine zusätzlichen Ver­ bindungsmittel mehr notwendig.

Um zu verhindern, daß das Zwischenelement sich unbeabsichtigt relativ zu dem Meißelhalter verdreht, ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß an dem Kopfteil des Stützelementes Halteelemente angeordnet sind, die eine Verdrehung des Zwischenelementes gegenüber dem Stützelement verhindern.

Hierbei können die Halteelemente Spitzen und/oder Schneiden aufweisen, die sich in das Zwischenelement eingraben und/oder an dem Stützelement können Vorsprünge angeordnet sein, die in Ausnehmungen des Zwischenelementes eintreten. Mit den Spitzen und/oder Schneiden bzw. den Vorsprüngen wird ein Formschluß zwischen dem Stützelement und dem Zwischenelement erreicht.

Nach einer verschleißoptimierten Ausgestaltung eines Werkzeugs ist vorge­ sehen, daß zwei Stützelemente den Meißelschaft an seinem dem Meißelkopf zu­ gekehrten und dem diesem abgekehrten Ende abstützen, daß das dem Meißel­ kopf abgekehrte Stützelement als Ringkörper ausgebildet ist und in eine zylindrische zweite Aufnahme eingesetzt ist, die konzentrisch zu der Auf­ nahmebohrung verläuft. An den beiden Enden des Meißelschaftes entstehen erfahrungsgemäß die größten Belastungen und Deformationen am Meißelhalter. Dadurch, daß nun in diesen Bereichen Stützelemente eingesetzt sind, werden Deformationen sicher verhindert und die Standzeit des Meißelhalters damit erhöht. Das dem Meißelkopf abgekehrte Stützelement kann in die zylindrische zweite Aufnahme eingeschoben oder beispielsweise eingelötet werden.

Es ist aber auch denkbar, daß ein Stützelement verwendet ist, das die Spann­ hülse über ihre gesamte axiale Länge abstützt. In diesem Fall muß nur eine einzige Aufnahme in den Werkzeughalter eingebracht werden. Dies verringert die Herstellungskosten für den Meißelhalter.

Besonders hohe Festigkeiten lassen sich an dem Werkzeughalter dann verwirk­ lichen, wenn vorgesehen ist, daß die Stützelemente zumindest an ihren der Spannhülse und/oder dem Stützelement zugekehrten Bereichen aus Hartmetall bestehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a in Seitendarstellung und teilweise im Schnitt einen Meißel­ halter, der einen Meißel festhält,

Fig. 1b den Meißelhalter gemäß Fig. 1a ohne den Meißel,

Fig. 2a in Seitendarstellung und teilweise im Schnitt einen Meißelhalter mit einer zu den Fig. 1a und 1b Alternativen Lagerung des Meißels,

Fig. 2b den Meißelhalter gemäß Fig. 2a ohne den Meißel,

Fig. 3a in Seitendarstellung und teilweise im Schnitt eine weitere Alternative zur Festlegung des Meißels an dem Meißelhalter und

Fig. 3b die Darstellung gemäß Fig. 3a in Draufsicht ohne den Meißel.

Die Fig. 1a zeigt einen Meißelhalter 30 der ein Basisteil 31 aufweist. An das Basisteil 31 ist ein nach unten abstehender Steckansatz 32 angesetzt. Mit dem Steckansatz 32 kann der Meißelhalter 30 an einem nicht mehr dargestellten Grundkörper fixiert werden. In den Basiskörper 31 ist eine schräg verlaufende Aufnahmebohrung 33 für einen Meißel 10 eingebracht.

Der Meißel 10 besteht im wesentlichen aus einem Meißelkopf 12, der einen Schneideinsatz 11 trägt. An den Meißelkopf 12 ist ein Meißelschaft 15 ange­ setzt, auf den eine Spannhülse 16 aufgeschoben ist. Die Spannhülse 16 ver­ spannt sich an der Innenwandung der Aufnahmebohrung 33. Sie hält den Meißelschaft 15 des Meißels 10 axial unverlierbar jedoch drehbar fest. Weiter­ hin stützt sich die Spannhülse 16 an Stützelementen 40a, 40b ab. Das Stütz­ element 40a ist in eine erste Aufnahme 36 des Meißelhalters 30 eingesetzt. Hierbei ist die erste Aufnahme 36 als eine konische Sacklochbohrung ausge­ bildet, die konzentrisch zu dem Meißelschaft 15 verläuft und sich in Richtung zum freien Ende des Schaftes 15 hin verjüngt. Das Stützelement 40a weist ebenfalls eine konische Außengeometrie auf. Die beiden Konusse sind hierbei so aufeinander abgestimmt, daß das Stützelement 40a selbsthemmend in der ersten Aufnahme 36 gehalten ist. Hierdurch ist eine verbindungselementfreie Montage des Stützelementes 40a möglich. Hinter dem Stützelement 40a ist an dem verjüngten Ende der ersten Aufnahme 36 ein Freiraum vorgesehen, in den sich das Stützelement 40a während des Betriebes des Werkzeuges kontinuier­ lich einsetzen kann. Das Stützelement 40a unterteilt sich im wesentlichen in zwei Teilbereiche, einen Steckansatz 43 und ein Kopfteil 41. Mit dem Steck­ ansatz 43 ist das Stützelement 40a in die erste Aufnahme 36 eingesetzt. Das Kopfteil 41 schließt vorliegend mit der Oberfläche des Meißelhalters 30 ab. Es ist jedoch auch denkbar, daß das Kopfteil 41 ein wenig über den Meißelhalter 30 vorsteht. An dem Stützelement 40a liegt ein Zwischenelement 20 mit seiner rückwärtigen Anlagefläche 21 auf. Das Zwischenelement 20 ist vorliegend als eine ringförmige Verschleißscheibe ausgebildet, die den Meißelschaft 15 auf­ nimmt. Planparallel zu der rückwärtigen Anlagefläche 21 ist an dem Zwischen­ element 20 eine frontseitige Anlagefläche 22 vorgesehen. Auf dieser front­ seitigen Anlagefläche 22 stützt sich der Meißelkopf 12 mit einer Lauffläche 14 des Stützbundes 13 ab. Mit dieser Lauffläche 14 gleitet der Meißelkopf 12 während des Betriebes auf dem Zwischenelement 20.

An dem dem Meißelkopf 12 abgekehrten freien Ende des Meißelschaftes 15 ist ein weiteres Stützelement 40b angeordnet. Das Stützelement 40b weist eine im wesentlichen ringförmige Geometrie auf. Das Stützelement 40b ist in eine zweite Aufnahme 35 des Meißelhalters 30 eingesetzt. Die zweite Aufnahme 35 ist als zylindrische Bohrung ausgeführt. Für die Fixierung kann das Stützelement 40b entweder in die zylindrische Bohrung eingeschrumpft oder stoffschlüssig festgelegt werden.

Mit den an den beiden Enden des Meißelschaftes 15 festgelegten Stützele­ menten 40a, 40b können Belastungsstöße die über den Meißelkopf 12 eingelei­ tet sind, abgefangen und so Deformationen vom Meißelhalter 30 abgehalten werden.

Die Fig. 1b zeigt in Draufsicht die Anordnung der beiden Stützelemente 40a, 40b in dem Meißelhalter 30.

Die Fig. 2a und 2b zeigen eine zu den Fig. 1a und 1b alternative Ausgestal­ tungsvariante eines Meißelhalters 30. Wie hieraus ersichtlich ist, ist nur ein Stützelement 40a an dem dem Meißelkopf 12 zugekehrten Ende des Meißel­ schaftes 15 in den Meißelhalter 30 eingesetzt. Im Unterschied zu dem Stütz­ element 40a gemäß den Fig. 1a und 1b ist das vorliegende Stützelement 40a an seinem Kopfteil 41 mit Halteelementen 42 versehen. Die Halteelemente 42 sind in Form von Zacken in Richtung auf das Zwischenelement 20 hin abstehend an dem Kopfteil 41 angebracht. Die Zacken bilden Schneiden, die sich an der rückwärtigen Anlagefläche 21 des Zwischenelementes 20 anlegen.

Infolge eines Belastungsstoßes auf den Meißel 10 während des Betriebes graben sich die Halteelemente 42 in die rückwärtige Anlagefläche 21 des Zwischen­ elementes 20 ein. Damit entsteht ein Formschluß in Rotationsrichtung des Meißels 10. Mit diesem Formschluß ist erreicht, daß das Zwischenelement 20 verdrehsicher an dem Stützelement 40a festgelegt ist. Anstatt der Zacken mit den Schneiden können auch einzelne Spitzen oder dgl. vorgesehen sein. Wichtig ist, daß zwischen dem Zwischenelement 20 und dem Stützelement 40a ein Formschluß in Umfangsrichtung erreicht wird. In der Fig. 2b ist das Stützele­ ment 40a isoliert in Seitendarstellung gezeichnet. Wie hieraus ersichtlich ist, sind die einzelnen Halteelemente 42 gleichförmig über den Umfang verteilt. Es ist jedoch auch möglich, die einzelnen Halteelemente 42 so anzuordnen, daß sie gegen die Drehrichtung des Meißels 10 geneigt sind. Oft wird der vorliegende Meißelhalter 30 bei großen Schrämmaschinen eingesetzt. Hierbei rotiert ein Teil der Meißel 10 in und ein anderer Teil gegen den Uhrzeigersinn. Um ein für diese beide Rotationsrichtungen angepaßtes Bauteil zu erhalten, können die einzelnen Halteelemente 42 auch gegeneinander geneigt sein.

Die Fig. 3a und 3b zeigen ein Stützelement 40a, daß sich über die gesamte axiale Länge der Spannhülse 16 erstreckt. Damit muß nur eine einzige Auf­ nahme 36 in den Meißelhalter 30 eingebracht werden. Für die Montage ist im Bohrungsgrund der Aufnahme 36 ein Anschlag 37 vorgesehen. Das hülsenför­ mige Stützelement 40a wird in die Aufnahme 36 eingesteckt und schlägt in der Endmontagestellung an dem Anschlag 37 an. Für die Fixierung kann das Halte­ element 40a entweder in die Aufnahme 36 eingepreßt, eingelötet, eingeklebt und/oder eingeschweißt sein.

Ist vorgesehen, daß die einzelnen Stützelemente 40a, 40b auswechselbar sein sollen, was beispielsweise für ein getrenntes Recycling des Meißelhalters von Vorteil wäre, so empfiehlt es sich keine stoffschlüssige Verbindung zwischen den Stützelementen 40a, 40b und dem Meißelhalter 30 vorzusehen. Auch ist darauf zu achten, daß Angriffsflächen vorhanden sind, an denen die Stütz­ elemente 40a, 40b ausgetrieben werden können. In den vorliegenden Beispielen gemäß den Fig. 1a bis 3b wäre hierbei denkbar, daß der Innendurchmesser der Stützelemente 40a, 40b kleiner gewählt wird als der Durchmesser der Auf­ nahmebohrung 33.

Um eine gute Verschleißeigenschaft zu erzielen sind die Stützelemente 40a, 40b bevorzugt aus einem Material gefertigt, daß eine höhere Festigkeit als der Meißelhalter 30 aufweist. Dies kann beispielsweise Hartmetall sein.

Claims (9)

1. Werkzeug für eine Schrämmaschine mit einem Meißelhalter, der in einer Aufnahmebohrung einen Meißel festlegt, wobei der Meißel einen Meißel­ schaft und einen Meißelkopf aufweist, wobei auf den Meißelschaft eine Spannhülse aufgeschoben ist, die sich an der Wandung der Aufnahme­ bohrung verspannt, und wobei der Meißelkopf gegenüber dem Meißel­ halter auf einem Zwischenelement abgestützt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannhülse (16) mittels eines oder mehrerer Stützelemente (40a, 40b) gegenüber dem Meißelhalter (30) abgestützt ist, und
daß das Stützelement (40a, 40b) eine größere Härte als die an das Stütz­ element angrenzenden Bereich des Meißelhalters (30) aufweist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützelement (40a) als Ringelement ausgebildet und mit einem Steckansatz (43) in eine 1. Aufnahme (36) des Meißelhalters (30) ein­ gesteckt ist, und
daß das Stützelement (40a) mit einem Kopfteil (41) das Zwischenteil (20) gegenüber dem Meißelhalter (30) abstützt.

3. Werkzeug nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Aufnahme (36) als konische, konzentrisch um den Meißel­ schaft (15) umlaufende Bohrung ausgebildet ist, in die das Stützelement (40a) mit seiner konischen Außenkontur des Steckansatzes (43) einge­ setzt ist, und
daß die konische Bohrung an ihrem verjüngten Bereich einen Freiraum hinter dem Steckansatz (43) aufweist.

4. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Kopfteil (41) des Stützelementes (40a) Halteelemente (42) angeordnet sind, die eine Verdrehung des Zwischenelementes (20) gegenüber dem Stützelement (40a) verhindern.

5. Werkzeug nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteelemente (42) Spitzen und/oder Schneiden aufweisen, die sich in das Zwischenelement (20) eingraben, und/oder,
daß an dem Stützelement (40a) Vorsprünge angeordnet sind, die in Aus­ nehmungen des Zwischenelementes (20) eintreten.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Stützelemente (40a, 40b) den Meißelschaft (15) an seinem dem Meißelkopf (12) zugekehrten und dem diesem abgekehrten Ende ab­ stützen,
daß das dem Meißelkopf (12) abgekehrte Stützelement (40b) als Ring­ körper ausgebildet ist und in eine zylindrische zweite Aufnahme (35) eingesetzt ist, die konzentrisch zu der Aufnahmebohrung (33) verläuft.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (40a, 40b) in ihren Aufnahmen (35, 36) stoff­ schlüssig festgelegt und/oder eingeschrumpft sind.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Stützelement (40a) verwendet ist, und
daß die Spannhülse (16) über ihre gesamt axiale Länge abstützt.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (40a, 40b) zumindest an ihren der Spannhülse (16) und/oder dem Zwischenelement (20) zugekehrten Bereichen aus Hartmetall bestehen.