DE19630653C1

DE19630653C1 - Verschleißarme Abstürzung eines drehbar in einem Meißelhalter gelagerten Meißels

Info

Publication number: DE19630653C1
Application number: DE1996130653
Authority: DE
Inventors: Karl Kammerer
Original assignee: Betek Bergbau- und Hartmetalltechnik Karl-Heinz Simon & Co Kg 78733 Aichhalden De GmbH; Wirtgen GmbH; Betek Bergbau und Hartmetalltechnik Karl Heinz Simon GmbH and Co KG DE
Current assignee: Wirtgen GmbH; Betek GmbH and Co KG
Priority date: 1996-07-30
Filing date: 1996-07-30
Publication date: 1998-04-02
Anticipated expiration: 2016-07-31

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für eine Schrämmaschine mit einem Meißelhalter, der einen Meißel drehbar festlegt, wo bei der Meißel mit seinem Meißelkopf auf einem Zwischenstück aufliegt, das sich an einer Stützfläche des Meißelhalters abstützt und wobei der Meißelhalter eine oder mehrere Auf nahmen aufweist, in die Halteelemente eingesetzt sind, die das Zwischenstück in Drehrichtung des Meißels festhalten.

Ein solches Werkzeug ist aus der EP 0 639 437 A1 bekannt. Dabei ist ein Meißelhalter verwendet, der einen Rundschaft-Meißel drehbar aufnimmt. Der Meißel ist mit seinem Meißelkopf unter Zwischenlegung eines Zwischenstückes auf dem Meißelhalter abgestützt. Das Zwischenstück ist als Beilegscheibe aus- gebildet. Um ein Rotieren der Beilegscheibe auf dem Meißelhalter zu verhindern, ist die Beilegscheibe drehfest mit dem Meißelhalter verbunden. Hierzu ist in den Meißelhalter eine zylindrische Sacklochbohrung eingearbeitet. Fluchtend zu dieser weist die Beilegscheibe eine Durchgangsbohrung auf. In die Durchgangs- und die Sacklochbohrung kann ein Zylinderstift eingesetzt werden. Während des Einsatzes eines solchen Werkzeuges werden von dem Meißel stoßartige Be astungen aufgenommen. Abhängig von der Intensität dieser Belastung kann es vorkommen, daß die Sacklochbohrung sich aufweitet. Der Zylinderstift fällt dann heraus. Die Beilegscheibe verliert damit ihre verschleißhemmende Eigen schaft. Darüberhinaus ist es erforderlich den Meißelhalter einer Nachbearbeitung zu unterziehen.

Aus der DE 42 04 542 A1 ist ein Meißelhalter bekannt, bei dem der rotierende Meißelschaft mittels Hartmetalleinsätzen abgestützt ist. Die Hartmetalleinsätze werden hierbei in die dem Meißelkopf zugekehrte Stützfläche eingebracht, wo sie auch gleichzeitig den Meißelkopf abstützen. Bei solchen Meißelhaltern hat es sich als problematisch erwiesen, daß der Meißelkopf nur annähernd punktförmig auf den Hartmetalleinsätzen abgestützt ist. Nach kurzer Betriebsdauer haben sich die Hartmetalleinsätze derart in den Meißelkopf eingeschliffen, daß dieser zum Blockieren neigt.

Ein auf dem gleichen Wirkprinzip basierendes Werkzeug ist auch aus der US 5,251,964 bekannt.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Werkzeug der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, daß an dem Meißelhalter der Verschleiß reduziert ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Aufnahmen als konische Bohrung ausgebildet und in eine das Zwischenstück abstützende Stützfläche des Meißelhalters eingearbeitet sind, wobei sich die konische Bohrung von der Stützfläche ausgehend verjüngt, daß die Halteelemente mit einem Ansatz in die konische Bohrung eingesetzt sind und daß an den Ansatz ein Kopfstück angeschlossen ist, daß das Zwischenstück festhält.

Die konische Bohrung hat den Vorteil, daß die Halteelemente einfach montiert werden können. Je nach Öffnungswinkel der konischen Bohrung sind die Halte elemente selbsthemmend festgelegt. Die Außengeometrie des Ansatzes ist an gepaßt auf die konische Bohrung auszulegen. Wenn infolge stoßartiger Be lastungen auf den Meißel eine Geometrieveränderung der konischen Bohrung auftritt, hat das Halteelement die Möglichkeit sich mit seinem Ansatz in die Bohrung nachzusetzen.

Infolge der Geometrieveränderung der Bohrung, beispielsweise einem Aufweiten, entstehen im Meißelhalter Materialverdrängungs-Vorgänge. Diese bewirken eine Verfestigung, so daß die Abstützung für das Halteelement zunehmend stabiler wird. Die Meißelhalter ist damit zuverlässig von Verschleiß freigehalten.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Zwischenstück mit einer Anlagefläche des Meißelhalters aufliegt und daß die Kopfstücke der Halteelemente über die Stützfläche vorstehen. Die vorstehenden Kopfstücke können hierbei in Ausnehmungen des Zwischenstückes eingreifen. In diesem Falle ist das Zwischenstück von vorneherein angepaßt ausgebildet, so daß in Drehrichtung des Meißelkopfes ein Formschluß zwischen dem Zwischenstück und dem Meißelhalter entsteht.

Es ist auch denkbar, daß die Kopfstücke der Halteelemente eine größere Härte als das Zwischenstück aufweisen. Die Kopfstücke arbeiten sich dann während des Betriebes in das weichere Zwischenstück ein. Denkbar ist auch, daß hier vor Betriebsbeginn die Scheibe auf die Halteelemente aufgeschlagen wird, so daß sie sich im Bereich der Halteelemente einkerbt.

Um eine innige Verbindung der Halteelemente mit dem Zwischenstücke zu erreichen, erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Halteelemente Schneiden oder Spitzen aufweisen, die sich in das Zwischenstück eingraben.

Eine drehfeste Verbindung des Zwischenstücks mit dem Meißelhalter kann auch dann auf einfache Weise erreicht werden, wenn das Zwischenstück auf seiner dem Meißel halter zugewandten Seite mit Vorsprüngen versehen ist, die sich in als Halteelemente ausgebildete Ausnehmungen einsetzen.

Wenn vorgesehen ist, daß der Meißelhalter mehrere Halteelemente aufweist, die von der Rotationsachse des Meißels unterschiedliche Abstände aufweisen, so ist eine hohe Stützwirkung erreicht.

Ist es vorgesehen, daß die Halteelemente zumindest an ihrer Kontaktfläche mit dem Zwischenstück aus Hartmetall bestehen, dann ist hier eine hohe Verschleißfestigkeit erreicht. Insbesondere können die Halteelemente dann einer Scher- oder Druckbe anspruchung durch das Zwischenstück besser widerstehen.

Zur Fixierung der Halteelemente können diese auch an dem Meißelhalter stoff- und/oder kraftschlüssig angebunden sein. Für eine stoffschlüssige Verbindung würde sich eine Klebung oder Lötung eignen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in Seitendarstellung und teilweise im Schnitt einen Meißelhalter mit einem darin eingesetzten Meißel,

Fig. 2 den Meißelhalter gemäß Fig. 1 in Draufsicht und

Fig. 3a bis 3c verschiedene Ausgestaltungsvarianten des in Fig. 1 mit x gekenn zeichneten Ausschnittes.

In der Fig. 1 ist ein Meißelhalter 30 dargestellt, an dessen Grundkörper 31 sich ein Steckansatz 32 anschließt. Mit dem Steckansatz 32 kann der Meißelhalter 30 in eine Steckaufnahme eines nicht näher dargestellten Basiselementes eingesteckt werden. In den Meißelhalter 30 ist eine schräge Aufnahmebohrung 33 eingebracht. In diese Auf nahmebohrung 33 kann ein Rundschaft 15 eines Meißels 10 eingesteckt werden. Der Meißel 10 weist im Anschluß an den Rundschaft 15 einen über den Meißelhalter 30 vorstehenden Meißelkopf 11 auf. Der Meißelkopf 11 trägt einen Schneideinsatz 12. Auf den Rundschaft 15 ist eine Spannhülse 16 aufgeschoben. Diese Spannhülse 16 ver spannt sich an der Innenwandung der Aufnahmebohrung 33. In der Spannhülse 16 kann sich der Rundschaft 15 frei drehen. Damit der Meißel 10 nicht axial aus dem Meißel halter 30 ausgezogen werden kann, besitzt er eine umlaufende Nut. In diese Nut greift eine Einschnürung 17 der Spannhülse 16 formschlüssig ein.

Der Meißelkopf 11 ist gegenüber einer Stützfläche 34 des Meißelhalter mittels eines Zwischenstückes 20 abgestützt. Das Zwischenstück 20 ist vorliegend als Verschleiß scheibe ausgebildet. Sie besitzt eine zentrische Durchgangsbohrung, durch die der Rundschaft 15 eingesteckt ist. Das Zwischenstück 20 liegt mit seiner rückwärtigen Anlagefläche 22 an der Stützfläche 34 an. Auf der dem Meißelkopf 11 zugewandten frontseitigen Anlagefläche 21 stützt sich das Zwischenstück 20 auf einer Lauffläche 14 eines Stützbundes 13 des Meißels 10 ab.

Während des Betriebes rotiert der Meißelkopf 11 mit seiner Lauffläche 14 auf der frontseitigen Anlagefläche 21. Zwischen der Spannhülse 16 und der rückwärtigen Anlagefläche 22 ist an das Zwischenstück 20 ein Bund 24 angeformt. Dieser Bund 24 ist in einer Phase 37 des Meißelhalters aufgenommen, wie sie näher in Fig. 2 gezeigt ist.

Der vorliegende Meißel 10 ist mit der Spannhülse 16 und dem Zwischenstück 20 kom plett getrennt von dem Meißelhalter 30 gehalten. Ein drehender Verschleiß zwischen dem Rundschaft 15 und der Aufnahmebohrung 33 einerseits und dem Meißelkopf 11 und der Stützfläche 34 ist verhindert. Damit sich nun das Zwischenstück 20 nicht mit dem Meißelkopf 11 mitdrehen und dadurch einen Verschleiß auf der Stützfläche 34 verursachen kann, sind Halteelemente 36 verwendet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind vier Halteelemente 36 in gleichem Abstand zur Rotationsachse des Meißels 10 in die Stützfläche 34 eingebracht.

Die Art der Einbringung der Halteelemente 36 in die Stützfläche 34 des Meißelhalters 30 ist näher in den Fig. 3a bis 3c gezeigt. Diese Darstellungen zeigen das in Fig. 1 mit x gekennzeichnete Detail. In die Stützfläche 34 ist demnach eine Sacklochbohrung eingebracht, die sich als Aufnahme 35 ausgehend von der Stützfläche 34 konisch verjüngt. In diese Aufnahme 35 können die Halteelemente 36 mit Ansätzen 38 ein gesteckt werden. Die Ansätze 38 sind ebenfalls im Längsschnitt konisch ausgebildet. Der Kegelöffnungswinkel der beiden Konuse ist hierbei so gewählt, daß der Ansatz 38 selbsthemmend in der Aufnahme 35 gehalten ist. Damit kann er einfach montiert wer den. Alternativ wäre auch denkbar, daß die Aufnahme 35 als zylindrische Bohrung ausgelegt ist, in die ein ebenfalls zylindrischer Ansatz 38 des Halteelementes 36 eingesteckt ist. Der Ansatz 38 könnte dann hier eingepreßt oder stoffschlüssig fest gelegt werden.

Um nun eine Wirkverbindung zwischen dem Zwischenstück 20 und den Halteelementen 36 herzustellen, sind diese im Anschluß an den Ansatz 38 mit einem Kopfstück 39 versehen. Das Kopfstück 39 kann hierbei verschiedene Ausgestaltungsgeometrien aufweisen, wie das die Fig. 3a bis 3c verdeutlichen. In Fig. 3a besitzt das Kopfstück 39 eine kegelförmige Geometrie, so daß sich eine Spitze ergibt.

Die Fig. 3b zeigt eine dachförmige Ausgestaltung am Kopfstück 39. Hierdurch entsteht eine Schneide.

Alternativ zu den Ausgestaltungen gern. Fig. 3a und Fig. 3b kann das Kopfstück 39 aber auch eine Pyramidengeometrie aufweisen, wodurch sich wieder eine Spitze ergibt.

Weitere Varianten für die Halteelemente sind durchaus denkbar. Wichtig ist hierbei, daß das Kopfstück 39 Spitzen oder Schneiden aufweist. Mit dienen Spitzen oder Schneiden können sich die Halteelemente 36 in das Zwischenstück 20 eingraben, so daß dieses am Meißelhalter 30 festgelegt wird. Dies verhindert, daß das Zwischenstück 20 auf der Stützfläche 34 des Meißelhalters 30 rotiert und hier einen Verschleiß bewirken würde. Die Halteelemente 36 müssen hier aus einem härteren Material als das Zwischenstück 20 gebildet sein, um in dieses einzudringen.

Um eine verdrehfeste Fixierung des Zwischenstücks 20 an dem Meißelhalter 30 zu erreichen, können auch, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist, Ausnehmungen 23 in das Zwischenstück 20 eingebracht werden. Die über die Stützfläche 34 vorstehenden Kopf stücke 39 der Halteelemente 36 greifen dann in diese Ausnehmungen 23 ein und halten das Zwischenstück 20 in Drehrichtung des Meißels 10 formschlüssig fest.

Weiterhin kann es nach der Erfindung vorgesehen sein, daß das Zwischenstück 20 über Ansätze verfügt, die in als Halteelemente 36 ausgebildete Ausnehmung des Meißel halters 30 eingreifen. Entscheidend ist stets, daß mit den Halteelementen 36 eine Verdrehung zwischen der Stützfläche 34 und dem Zwischenstück 20 sicher verhindert ist.

Es empfiehlt sich, die Halteelemente 36 aus Hartmetall oder einem verschleißfesten Stahl zu fertigen.

Claims

1. Werkzeug für eine Schrämmaschine mit einem Meißelhalter, der einen Meißel drehbar festlegt, wobei der Meißel mit seinem Meißelkopf auf einem Zwischenstück aufliegt, das sich an einer Stützfläche des Meißelhalters abstützt und wobei der Meißelhalter ein oder mehrere Aufnahmen aufweist, in die Halteelemente eingesetzt sind, die das Zwischenstück in Drehrichtung das Meißels festhalten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahmen (35) als konische Bohrung ausgebildet und in eine das Zwischenstück (20) abstützende Stützfläche (34) des Meißelhalters (30) eingearbeitet sind, wobei sich die konische Bohrung von der Stützfläche (34) ausgehend verjüngt,
daß die Halteelemente (36) mit einem Ansatz (38) in die konische Bohrung eingesetzt sind und
daß an den Ansatz (38) ein Kopfstück (39) angeschlossen ist, daß das Zwischenstück (20) festhält.

2. Werkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zwischenstück (20) mit einer Anlagefläche (14) auf der Stützfläche (34) des Meißelhalters (30) aufliegt und
daß die Kopfstücke (39) der Halteelemente (36) über die Stützfläche (34) vorstehen.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstücke (39) der Halteelemente (36) in Ausnehmungen (23) des Zwischenstücks (20) eingreifen.

4. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfstücke (39) der Halteelemente (36) eine größere Härte als das Zwischenstück (20) aufweisen.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (36) Schneiden oder Spitzen aufweisen, die sich in das Zwischenstück (20) eingraben.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (20) auf seiner dem Meißelhalter (30) zuge wandten Seite mit Vorsprüngen versehen ist, die sich in die als Halteelemente (36) ausgebildeten Ausnehmungen einsetzen.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Meißelhalter (30) mehrere Halteelemente (36) aufweist, die von der Rotationsachse des Meißels (10) unterschiedliche Abstände auf weisen.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (36) zumindest an ihrer Kontaktfläche mit dem Zwischenstück (20) aus Hartmetall bestehen.

9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltelemente (36) an den Meißelhalter (30) stoff- und/oder kraftschlüssig angebunden sind.