DE19908656C1 - Meißelhalterwechselsystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Meißelhalterwechselsystem für eine Straßenfräse, eine Schrämmaschine oder dergleichen, an dem ein Meißelhalter mittels einer Verbindungsmechanik auswechselbar befestigt ist, wobei der Meißelhalter wenigstens einen Meißel auswechselbar aufnimmt, und wobei die Mittellängsachse des Meißels gegenüber der zu bearbeitenden Oberfläche im Arbeitswinkel kleiner als 90 DEG angestellt ist. Um bei einem solchen Meißelhalterwechselsystem unterschiedliche Abtragergebnisse erreichen zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Meißelhalter in zwei oder mehreren Baupositionen an dem Basisteil festlegbar ist, und daß die Mittellängsachse des Meißels in den verschiedenen Anbaupositionen um unterschiedliche Arbeitswinkel geneigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Meißelhalterwechselsystem für eine Straßenfräse, eine Schrämmaschine oder dergleichen mit einem Basisteil, an dem ein Meißelhalter mittels einer Verbindungsmechanik auswechselbar befestigt ist, wobei der Meißelhalter wenigstens einen Meißel auswechselbar aufnimmt, wobei die Mit­ tellängsachse des Meißels gegenüber der zu bearbeitenden Oberfläche im Ar­ beitswinkel kleiner als 90° angestellt ist.

Ein solches Meißelhalterwechselsystem ist aus der DE 43 22 401 C2 bekannt. Das Meißelhalterwechselsystem weist ein Basisteil auf, das abstehend auf einer Oberfläche eines Walzenkörpes aufgeschweißt. Das Basisteil besitzt eine Steck­ aufnahme in die ein Steckeinsatz des Meißelhalters einsetzbar ist. Der Meißel­ halter ist mit einer Aufnahmebohrung versehen, in die ein Meißelschaft eines Rundschaftmeißels eingesetzt ist. Der Meißelhalter kann mit dem Basisteil mit­ tels einer Befestigungsschraube verspannt werden. Im montierten Zustand ist die Mittellängsachse (Rotationsachse) des Rundschaftmeißels gegenüber der zu bearbeitenden Oberfläche geneigt.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Meißelhalterwechselsystem der eingangs er­ wähnten Art zu schaffen, mit dem sich unterschiedliche Abtragergebnisse hin­ sichtlich der Oberflächenqualität der bearbeiteten Oberfläche ergeben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Meißelhalter in zwei oder mehreren Anbaupositionen an dem Basisteil festlegbar ist, und daß die Mittellängsachse des Meißels in den verschiedenen Anbaupositionen um unterschiedliche Arbeits­ winkel geneigt ist.

Infolge der unterschiedlichen Anstellungen des Meißels lassen sich mit einem einzigen Meißelhalterwechselsystem unterschiedliche Abtragergebnisse reali­ sieren. Beispielsweise kann bei einer Straßenfräse durch die Variation des Ar­ beitswinkels entweder ein Grob- oder Feinfräsen erfolgen.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist es vorgese­ hen, daß der Meißelhalter mittels einer Stützfläche an einer Anlagefläche des Basisteils abgestützt ist, und daß der Meißelhalter zur Verwirklichung der unter­ schiedlichen Anbaupositionen an seiner Stützfläche gegenüber der Anlagefläche versetzbar ist.

Um einen schnellen Wechsel der Meißelpositionierung erreichen zu können, ist es denkbar, daß der Meißelhalter gegenüber dem Basisteil gerastert verstellbar ist. Insbesondere kann es dabei vorgesehen sein, daß den einzelnen Rasterpunk­ ten bestimmte, bevorzugt eingesetzte Arbeitswinkel zugeordnet sind. Bei einer Straßenfräse sind dies beispielsweise die Winkel 35°, 40° und 45°.

Die gerasterte Verstellung läßt sich beispielsweise dadurch verwirklichen, daß der Meißelhalter mit einer Zahnung versehen ist, die in Eingriff mit einer Gegen­ zahnung des Basisteils steht, daß die Zahnung und die Gegenzahnung flächige Stützflanken aufweisen, die sich quer zur Verstellrichtung des Meißelhalters ge­ genüber dem Basisteil erstrecken. Über die Stützflanken können die im Arbeits­ betrieb auftretenden Kräfte sicher in das Basisteil abgeleitet werden.

Üblicherweise ist das Meißelhalterwechselsystem auf einem walzenförmigen Grundkörper aufgebracht, der sich um eine Rotationsachse bewegen läßt. Damit auch die, in Richtung der Rotationsachse wirkenden Kräfte im Arbeitseinsatz si­ cher aufgenommen werden kann, ist ein erfindungsgemäßes Meißelhalterwech­ selsystem dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenzahnung des Basisteils zwei Teilzahnungen aufweist, und daß die Teilzahnungen zur Aufnahme von Quer­ kräften in Richtung quer zur Vorschubrichtung des Meißels geneigt sind.

Eine alternative Ausgestaltungsvariante eines Meißelhalterwechselsystems läßt sich beispielsweise dadurch verwirklichen, daß das Basisteil ein Anlageteil auf­ weist, das mit einer Vielzahl konzentrisch angeordneter Zahnelemente der Ge­ genzahnung ausgestattet ist, daß der Meißelhalter eine Spannplatte trägt, die mit einer auf die Gegenzahnung angepaßt ausgebildeten Zahnung versehen ist, und daß der Meißelhalter gegenüber dem Basisteil um eine Verstellachse ver­ drehbar ist, die quer zur Vorschubrichtung des Meißels angeordnet ist. Eine solche Verbindungsmechanik kann auch als Hirth-Verzahnung ausgebildet sein. Aufgrund der Vielzahl der Zahnelemente lassen sich über diese Verbindungsmechanik extrem hohe Kräfte übertragen.

Um eine feste Verbindung des Meißelhalters mit dem Basisteil zu schaffen, die gleichzeitig aber auch einen einfachen und schnellen Wechsel des Arbeits­ winkels zuläßt, kann es nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß der Meißelhalter einen Grundkörper aufweist, der einen Halteansatz zur Aufnahme des Meißels trägt, daß der Grundkörper ein Langloch aufweist, das fluchtend zu einer Gewindeaufnahme des Basisteils angeordnet ist, daß in das Langloch eine Befestigungsschraube einführbar und in die Gewindeauf­ nahme einschraubbar ist, und daß der Meißelhalter bei gelöster Befestigungs­ schraube verstellbar ist.

Der Schraubenkopf der Befestigungsschraube sollte hierbei in einer Ausneh­ mung geschützt untergebracht sein, die sich im Anschluß an das Langloch er­ weitert. Eine besonders gute und feste Verspannung des Schraubenkopfes mit dem Meißelhalter läßt sich dann erreichen, wenn der Schraubenkopf als Linsen­ schraubenkopf ausgebildet ist.

Im Veschleißfall oder bei unzulässig hohen Beanspruchungen kann es vorkom­ men, daß ein Meißelhalter Schaden nimmt. Um zu verhindern, daß der Meißel­ halter dabei unkontrolliert abbricht und beispielsweise das Basisteil beschädigt kann es vorgesehen sein, daß der Meißelhalter an einem Grundkörper einen Hal­ teansatz trägt, daß der Halteansatz eine Aufnahmebohrung für einen Meißel­ schaft des Meißels aufweist, und daß der Halteansatz mit dem Grundkörper über eine Sollbruchstelle verbunden ist.

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

Fig. 1A und 1B ein Meißelhalterwechselsystem in zwei Ansichten und in einer ersten Einstellposition,

Fig. 2A und 2B das Meißelhalterwechselsystem gemäß den Fig. 1A und 1B in einer zweiten Einstellposition,

Fig. 3A und 3B das Meißelhalterwechselsystem gemäß den Fig. 1A und 1B in einer dritten Einstellposition,

Fig. 4 eine Ausgestaltungsvariante eines Basisteiles für ein Meißelhalterwechselsystem in perspektivischer An­ sicht und

Fig. 5 in Seitendarstellung eine weitere Ausgestaltungs­ variante eines Meißelhalterwechselsystems.

In der Fig. 1 ist ein Meißelhalterwechselsystem dargestellt, das ein Basisteil 40 und einen Meißelhalter 20 aufweist. Das Basisteil 40 weist eine untere Ver­ bindungsfläche 41 auf, mit der es auf einen walzenförmigen Grundkörper, beispielsweise einer Straßenfräse, aufgesetzt werden kann. Die Verbindung mit dem walzenförmigen Grundkörper erfolgt mittels Schweißnähten. An seiner nach oben gewandten Seite ist das Basisteil 40 mit einer bogenförmigen Anlagefläche versehen. Die Anlagefläche weist eine Gegenzahnung 42 auf. Die einzelnen Zähne dieser Gegenzahnung 42 sind, wie dies die Fig. 1A erkennen läßt, im Querschnitt dreiecksförmig ausgebildet und bilden somit zwei Anlageflanken. Die Zähne der Gegenzahnung 42 erstrecken sich über die gesamte Breite des Basisteils 40. Auf der Hälfte der Breite der Zähne ist eine Gewindeaufnahme 43 in die Anlagefläche des Basisteils 40 eingearbeitet. Die Gewindeaufnahme ist dabei so angeordnet, daß sie zum einen möglichst raumgreifend in das Basisteil eingearbeitet ist und dadurch eine ausreichende Gewindelänge für eine Befestigungsschraube bereitstellt. Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist die Gewindeaufnahme 43 daher schräg in die Anlagefläche eingebracht. Infolge dieser platzsparenden Anordnung kann auch eine geringe Bauhöhe des Basisteils 40 verwirklicht werden. Dies hat besondere Vorteile, da daher der gesamte Aufbau des Meißelhalterwechselsystems klein gehalten werden kann.

An dem Basisteil 40 kann der Meißelhalter 20 angebaut werden. Der Meißelhal­ ter 20 weist einen Grundkörper 25 auf, der mit einem Langloch 28 versehen ist. Das Langloch 28 erweitert sich zur Außenseite des Grundkörpers 25 hin mittels einer Ausnehmung 27. Durch das Langloch 28 kann die Befestigungsschraube, die vorliegend die Verbindungsmechanik 30 repräsentiert hindurchgesteckt und in die Gewindeaufnahme 43 hineingeschraubt werden. Dabei ist dann der Schraubenkopf 32 in der Ausnehmung 27 geschützt untergebracht. Bei angezo­ gener Befestigungsschraube wird der Schraubenkopf 32 im Übergangsbereich zwischen Langloch 28 und Ausnehmung 27 an den Meißelhalter 20 angepreßt. Hierdurch kann eine Zahnung 26 des Grundkörpers 25 in festem Eingriff mit der Gegenzahnung 42 gehalten werden. Aufgrund der Vielzahl der in Eingriff stehenden Zähne wird eine große Verbindungsfläche geschaffen, über die der Meißelhalter 20 an das Basisteil 40 angepreßt werden kann und über die im Arbeitseinsatz große Kräfte übertragbar sind.

Der Grundkörper 25 weist einen abstehenden Halteansatz 21 auf, in den eine Aufnahmebohrung 22 eingearbeitet ist. Die Mittellängsachse der Aufnahme­ bohrung 27 steht dabei rechtwinklig zu der bogenförmigen Anlagefläche des Ba­ sisteils 40. Von der Rückseite des Meißelhalterwechselsystems ist ein Aus­ treibkanal 23 in dem Meißelhalter 20 eingebohrt. Der Austreibkanal 23 kreuzt die Aufnahmebohrung 22. In die Aufnahmebohrung 22 kann ein Meißel 10 ein­ gesetzt werden. Der Meißel 10 weist einen Meißelkopf 17 auf, der eine Meißel­ spitze 11 trägt. Die Meißelspitze 11 ist als Hartmetallelement ausgebildet. An den Meißelkopf 17 schließt sich ein Meißelschaft an, auf den eine Spannhülse 12 aufgezogen ist. Die Spannhülse 12 ist in der Aufnahmebohrung 22 ver­ spreizt. Gleichzeitig hält die Spannhülse 12 den Meißelschaft des Meißels 10 und verhindert so sein Herausfallen. Im eingesetzten Zustand liegt der Meißel­ kopf 17 auf einer Verschleißschutzscheibe 14 auf. Die Verschleißschutzscheibe 14 stützt sich um die Aufnahmebohrung 22 herum an dem Meißelhalter 20 ab. Das Ausziehen des Meißels 10 aus der Aufnahmebohrung 22 kann auf zwei verschiedene Arten erfolgen. Zum einen kann ein Austreibdorn durch eine Eintrittsöffnung 24 in den Austreibkanal 23 eingeführt werden, bis dieser an einer Stirnfläche 13 des Meißelschafts zum Liegen kommt. Anschließend kann mit einem Hammerschlag der Meißelschaft aus der Aufnahmebohrung 22 aus­ getrieben werden. Weiterhin ist in den Meißelkopf 17 eine umlaufende Auszieh­ nut 15 eingebracht, in die ein Ausziehwerkzeug eingesetzt werden kann. Mittels eines Hebels kann dann der Meißel 10 aus der Aufnahmebohrung 22 ausge­ hebelt werden.

Die Fig. 1A und 1B lassen erkennen, daß die Befestigungsschraube mittig im Langloch 28 angeordnet ist. Hierbei ergibt sich ein Arbeitswinkel α unter dem die Mittellängsachse 16 des Meißels 10 gegenüber der zu bearbeitenden Ober­ fläche angestellt ist. Der Komplementärwinkel ist in der Fig. 1A mit α' darge­ stellt. Wenn nun dieser Arbeitswinkel α verändert werden soll, so muß lediglich die Befestigungsschraube gelöst werden. Dann kann der Meißelhalter 20 gegen­ über dem Basisteil 40 versetzt werden. Anschließend wird die Befestigungs­ schraube wieder angezogen, so daß sich die Zahnung 26 mit der Gegenzahnung 42 verspannen kann. In den Fig. 2A und 2B ist eine solche veränderte Einstell­ position gezeigt. Dabei beträgt der Arbeitswinkel α nunmehr 45° (gegenüber der vorherigen Einstellung von 40°). In der Einstellposition gemäß den Fig. 2A und 2B schlägt die Befestigungsschraube und der Schraubenkopf 32 an dem einen Ende des Langloches 28 bzw. der Ausnehmung 27 an.

Der andere maximale Arbeitswinkel α ist in den Fig. 3A und 3B veranschaulicht. Hierbei schlägt die Befestigungsschraube und der Schraubenkopf 32 an dem anderen Ende des Langloches 28 bzw. der Ausnehmung 27 an. In den Fig. 3A und 3B ist ein Arbeitswinkel α von 35° verwirklicht. Es ist erkennbar, daß unab­ hängig von der Einstellposition des Meißelhalters 20 die Mittellängsachse 16 des Meißels 10 stets normal zu der Anlagefläche des Basisteils 40 angeordnet ist. Hierdurch wird eine optimale Ableitung der im Arbeitseinsatz entstehenden Kräfte möglich.

In dem in den Fig. 1A bis 3B dargestellten Ausführungsbeispiels wurde für den Schraubenkopf 32 der Befestigungsschraube eine zylindrische Geometrie ge­ wählt. Zur Verbesserung des Anpressdruckes kann auch eine Linsenkopfgeo­ metrie gewählt werden.

In der Fig. 4 ist eine mögliche Ausgestaltung eines Basisteils 40 in perspekti­ vischer Darstellung gezeigt. Wie diese Zeichnung erkennen läßt, ist die Gegen­ zahnung 42 in zwei Teilzahnungen 42.1 und 42.2 unterteilt. Die beiden Teil­ zahnungen 42.1 und 42.2 sind in Richtung quer zur Vorschubrichtung des Rundschaftmeißels 10 geneigt. Damit bildet sich im Übergangsbereich zwischen den beiden Teilzahnungen 42.1, 42.2 eine zahnleistenförmige Kante 42.3. Ent­ sprechend dieser Ausbildung der Gegenzahnung 42 ist auch die Zahnung 26 des Meißelhalters 20 ausgeführt. Infolge dieser Ausgestaltung lassen sich die Kräfte, die quer zur Vorschubrichtung des Meißels wirken, formschlüssig über die Zahnung 26 und die Gegenzahnung 42 in das Basisteil 40 übertragen.

In der Fig. 5 ist eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Meißelhalterwechsel­ systems gezeigt. Wie diese Darstellung erkennen läßt, ist das Basisteil 40 mit seiner Verbindungsfläche 41 auf die Oberfläche eines Walzenkörpers 50 aufge­ setzt. Das Basisteil 40 besitzt ein Anlageteil 44. Dieses Anlageteil 44 ist mit einer sternförmig ausgebildeten Gegenzahnung 42 versehen. Dabei sind die ein­ zelnen Zähne der Gegenzahnung 42 ausgehend von einem gemeinsamen Zen­ trum radial nach außen gerichtet. In diesem Zentrum ist auch die Mittellängs­ achse der Befestigungsschraube angeordnet, von der in Fig. 5 der Schrauben­ kopf 32 erkennbar ist. Auf das Anlageteil 44 kann eine Spannplatte 25.1 des Grundkörpers 25 des Meißelhalters 20 aufgesetzt werden. Die Spannplatte 2.5 ist mit einer Zahnung 26 versehen, die auf die Gegenzahnung 42 des Basisteils 40 angepaßt ausgebildet ist. Die in der Fig. 5 dargestellte Zahnungsverbindung wird üblicherweise als Hirth-Verzahnung bezeichnet. Die Verspannung der Zahnung 26 mit der Gegenzahnung 42 erfolgt mittels der Befestigungsschraube. Wenn die Befestigungsschraube gelöst ist, kann der Meißelhalter 20 stufen­ weise, entsprechend der Zahnungsteilung gegenüber dem Basisteil 40 versetzt werden. Damit ändert sich auch der Arbeitswinkel α des Meißels 10.

Mit den in den Zeichnungen dargestellten Meißelhalterwechselsystemen läßt sich der Arbeitswinkel α schnell und ohne großen Aufwand umstellen. Dement­ sprechend läßt sich das Abtragswerkzeug, beispielsweise eine Straßenfräse, auf unterschiedliche Anwendungsfälle einfach anpassen. Wird beispielsweise ein großer Arbeitswinkel α gewählt, so läßt sich bei Straßenfräsen eine feine Ober­ flächenrauhigkeit erzeugen. Kleine Arbeitswinkel α hingegen führen zu einem großen Abraumvolumen bei gleichzeitig großer Rauhtiefe.

Claims (10)

1. Meißelhalterwechselsystem für eine Straßenfräse, eine Schrämmaschine oder dergleichen mit einem Basisteil, an dem ein Meißelhalter mittels einer Verbindungsmechanik auswechselbar befestigt ist, wobei der Meißelhalter wenigstens einen Meißel auswechselbar aufnimmt und wo­ bei die Mittellängsachse des Meißels gegenüber der zu bearbeitenden Ober­ fläche im Arbeitswinkel kleiner als 90° angestellt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meißelhalter (20) in zwei oder mehreren Anbaupositionen an dem Basisteil (40) festlegbar ist, und
daß die Mittellängsachse (16) des Meißels (10) in den verschiedenen An­ baupositionen um unterschiedliche Arbeitswinkel (α) geneigt ist.

2. Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meißelhalter (20) mittels einer Stützfläche an einer Anlagefläche des Basisteils (40) abgestützt ist, und
daß der Meißelhalter (20) zur Verwirklichung der unterschiedlichen An­ baupositionen an seiner Stützfläche gegenüber der Anlagefläche versetz­ bar ist.

3. Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meißelhalter (20) gegenüber dem Basisteil (40) gerastert verstell­ bar ist.

4. Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meißelhalter (20) mit einer Zahnung (26) versehen ist, die im Ein­ griff mit einer Gegenzahnung (42) des Basisteils (40) steht,
daß die Zahnung (26) und die Gegenzahnung (42) flächige Stützflanken aufweisen, die sich quer zur Verstellrichtung des Meißelhalters (20) ge­ genüber dem Basisteil (40) erstrecken.

5. Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenzahnung (42) des Basisteils (40) zwei Teilzahnungen (42.1, 42.2) aufweist, und
daß die Teilzahnungen zur Aufnahme von Querkräften (42.1, 42.2) in Richtung quer zur Vorschubrichtung des Meißels (10) geneigt sind.

6. Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Basisteil (40) ein Anlageteil (44) aufweist, das mit einer Vielzahl konzentrisch angeordneter Zahnelemente der Gegenzahnung (42) ausge­ stattet ist,
daß der Meißelhalter (20) eine Spannplatte (25) trägt, die mit einer auf die Gegenzahnung (42) angepaßt ausgebildeten Zahnung (26) versehen ist, und
daß der Meißelhalter (20) gegenüber dem Basisteil (40) um eine Verstell­ achse verdrehbar ist, die quer zur Vorschubrichtung des Meißels (10) an­ geordnet ist.

7. Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meißelhalter (20) einen Grundkörper (25) aufweist, der einen Hal­ teansatz (21) zur Aufnahme des Meißels (10) trägt,
daß der Grundkörper (25) ein Langloch (28) aufweist, das fluchtend zu einer Gewindeaufnahme (43) des Basisteils (20) angeordnet ist,
daß in das Langloch (28) eine Befestigungsschraube einführbar und in die Gewindeaufnahme (43) einschraubbar ist, und
daß der Meißelhalter (20) bei gelöster Befestigungsschraube verstellbar ist.

8. Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Langloch (28) zu einer Ausnehmung (27) erweitert, in der ein Schraubenkopf (32) der Befestigungsschraube untergebracht ist.

9. Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf (32) als Linsenkopf ausgebildet ist.

10. Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Meißelhalter (20) an seinem Grundkörper (25) einen Halteansatz (21) trägt,
daß der Halteansatz (21) eine Aufnahmebohrung (22) für einen Meißel­ schaft des Meißels (10) aufweist, und
daß der Halteansatz (21) mit dem Grundkörper (25) über eine Sollbruch­ stelle (25.2) verbunden ist.