DE2851487A1

DE2851487A1 - Fraesmeissel fuer eine fraesvorrichtung

Info

Publication number: DE2851487A1
Application number: DE19782851487
Authority: DE
Inventors: Reinhard Wirtgen
Original assignee: Individual
Current assignee: Wirtgen GmbH
Priority date: 1978-11-28
Filing date: 1978-11-28
Publication date: 1980-06-04
Also published as: GB2037223A; DE2851487C2; GB2037223B

Description

Fräsmeißel für eine Fräsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fräsmeißel für eine Fräsvorrichtung, insbesondere zum Abfräsen von Straßenbelägen, mit einem Schaft kreisförmigen Querschnitts, der an einem Ende zum lösbaren Einsetzen in eine Halterung der Fräsvorrichtung ausgebildet ist und an seinem anderen Ende in einer konzentrischen Öffnung einen Meißelkopf aus einem hartmetallischen Material aufweist.

Bekannte Fräsmeißel dieser Gattung besitzen im allgemeinen einen Schaft aus einem möglichst billigen, leicht bearbeitbaren Material, wie beispielsweise Grauguß, der an einem Ende mit einer Ringnut für einen Sprengring versehen ist, der mit einer weiteren Ringnut in der Halterung für den Fräsmeißel zusammenwirkt. Die Hai-

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terung ihrerseits befindet sich mit einer Vielzahl anderer Halterungen für andere Fräsmeißel auf einer Fräswalze, die mit einem Antriebsmotor in Verbindung steht und während des Fräsvorganges mit oder entgegen der Fräsrichtung umläuft. Die Festlegung des Fräsmeißels in der Halterung mittels eines Sprengrings erlaubt es, einen abgenutzten oder beschädigten Fräsmeillel leicht und schnell gegen einen neuen austauschen zu können.

An seinem der Hingnut abgewandten Ende ist der bekannte Fräsmeiliel mit einem konzentrischen Loch versehen, in das ein bolzenförmiger Meißelkopf aus einem hartmetallischen Material einsetzbar ist. Der Meißelkopf, der an seiner Vorderseite in eine Spitze ausläuft, ist im allgemeinen im Schaftloch mittels einer Hartlötverbindvmg gehalten. Ist der Meißelkopf nach einer Anzahl von Frässtunden verbraucht, wird durch Erwärmen des Schaftes die Hartlötverbindung erweicht, der Meißelkopf herausgezogen und ein neuer Meißelkopf eingesetzt.

Obwohl der Meißelkopf um einen nicht unerheblichen Betrag aus dem Schaft herausragt und im allgemeinen bereits schon dann ersetzt wird, wenn sein freies Ende noch um mehrere Millimeter aus dem Schaftloch ragt, tritt dennoch auch am Schaft ein nicht unbeträchtlicher Verschleiß auf, und zwar wird insbesondere im Bereich des Meißelkopfes Schaftmaterial durch das abgefräste Gut abgeschmirgelt und abgeschliffen. Die Folge ist, daß die Wandstärke des den Meißelkopf aufnehmenden Loches immer dünner und schließlich so schwach wird, daß der Meißelkopf unter bereits geringer Belastung ausbricht und der Schaft irreparabel beschädigt wird. Diese Zerstörung des Schaftes kann, wenn verhältnismäßig harte

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Straßenbeläge entfernt werden, bereits nach dem Verbrauch zweier Meißelköpfe auftreten. Da auf einer Fräswalze je nach, deren Größe bis zu tausend Fräsmeißel sitzen können, ist leicht einzusehen, daß ein solcher Schaftverbrauch die Kosten pro abgefräster Wegstreckeneinheit beträchtlich erhöht.

Dieser Nachteil könnte zwar dadurch beseitigt werden, daß der Schaft des Fräsmeißels aus einem verschleißfesten Material hergestellt wird, jedoch würde sich dadurch der Schaft im Vergleich zu dem bekannten derart verteuern, daß letztendlich die Verwendung der bekannten Fräsmeißel billiger kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Fräsmeißel zu schaffen, der eine möglichst große Lebensdauer besitzt und in der Herstellung möglichst billig ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schaft zumindest im Bereich des Meißelkopfes mit einer Manschette aus einem verschleißfesten Material versehen ist.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird einerseits die Lebensdauer des Fräsmeißelschaftes wesentlich verlängert, während andererseits die Herstellkosten sich nur geringfügig erhöhen, und zwar um die Materialkosten der Manschette und die Montagekosten der Manschette auf dem Schaft. Insbesondere, wenn die Montage der Manschette auf dem Schaft auf einer ha"lb- oder vollautomatisch arbeitenden Maschine vorgenommen wird, fallen die Montagekosten praktisch nicht mehr ins Gewicht. Wird schließlich die Manschette vor ihrem völligen Verschleiß durch

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eine andere neue Manschette ersetzt, so kann darüber hinaus die Lebensdauer des Schaftes um ein Mehrfaches verlängert werden.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Manschette aus einem hartmetallischen Material herzustellen. Als für diese Zwecke geeignetes Material kommt beispielsweise eine Hartmetall-Legierung, wie Stellit oder CeI-eit in Frage, aber auch ein Gußkarbid, wie Wolframknrbid oder Molybdänkarbid,

Gemäß einer vorteilhaften Ausfiihrungsform der Erfindung sind die Manschette und der Schaft durch eine Hartlötverbindung aneinander befestigt. Eine solche Hartlötverbindung bringt den Vorteil mit sich, daß eine verschlissene Manschette leicht und schnell gegen eine neue ausgetauscht werden kann. Es braucht hierbei lediglich der Manschettenbereich erwärmt und, wenn sich die Hartlötverbindung erweicht hat, die verschlissene Manschette entfernt und die neue aufgesetzt zu werden.

Eine andere vorteilhafte Festlegung der Manschette auf dem Schaft erfolgt gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung durch eine Preßpaßverbindung. Hierbei wird die Manschette kraftschlüssig auf dem Schaft festgehalten, wobei sich die Höhe des KraftSchlusses durch das Übermaß zwischen der Manschette und dem Schaft ergibt. Im einfachsten Fall kann die Preßpaßverbindung als Rundpreßpaßverbindung ausgebildet sein. Hierbei wird die Manschette vor ihrem Aufbringen erwärmt und/oder der Schaft abgekühlt, so daß sich die Manschette und der Schaft ohne besonderen Kraftaufwand fügen lassen. Nach Erkalten der Manschette und/oder Erwärmen des Schaftes

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verspannen sich die beiden Teile fest miteinander. Anstelle dieser Schrumpfverbindung kann auch in vorteilhafter Weise eine Rändelpreßpaßverbindung vorgesehen werden. Bei dieser wird eine Manschette mit auf ihrem Innenumfang gleichmäßig verteilten, nach innen gerichteten und längs verlaufenden Zähnen versehen, die sich bein Aufdrücken der Manschette in das weichere Schaftmaterial- eingraben-. Anstelle der auf der Innenfläche der Manschette angeordneten Rändelzähne können auch auf der Schaftoberfläche angebrachte Rändelzähne vorgesehen werden.Oa jedoch das Material d#r Manschette härter ist als dasjenige des Schaftes, ergibt sich bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform eine weniger gute Haltbarkeit der Manschette auf dem Schaft.

Die Haltbarkeit der Verbindung von Schaft und Manschette bei einer Rundpreßpaßverbindung kann darüber hinaus durch eine Hartlötüng beider Teile weiter erhöht werden. Letzteres wird insbesondere dann von Interesse sein, wenn aus Gründen der Sprödigkeit des Manschettenmaterials die Rundpreßpaßverbindung nur mit einem verhältnismäßig geringen Übermaß zwischen Manschette und Schaft ausgelegt werden kann, die Verbindung also nur mittlere Trennkräfte aufzunehmen vermag.

Eine andere vorteilhafte Möglichkeit der Festlegung der Manschette auf dem Schaft besteht darin, daß die Manschette und der Schaft durch einen Zweikomponentenkleber miteinander verbunden sind. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere im Zusammenhang mit einer Rundpreßpaßverbindung zu sehen, da dann die auftretenden Trennkräfte nicht allein von dem Zweikomponentenkleber aufgenommen werden müssen. Nichtsdestoweniger ist aber

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eine solche Verbindung mit einem Zweikomponentenkleber auch ohne zusätzliche Rundpreßpaßverbindung verwendbar, insbesondere dann, wenn der Fräsjneißel nur zum Abfräsen von Straßenbelägen aus Asphalt eingesetzt werden soll.

Eine weitere Verlängerung der Lebensdauer der Schaft-I-lanschette-Einheit kann gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Manschette eine in Richtung der Längsachse nach außen gewölbte Außenoberfläche aufweist. Mit anderen Worten, die Manschette ist in dem Bereich de« maximalen Verschleißes dicker als an den Stellen geringeren Verschleißes ausgebildet, so daß ein Wechsel der Manschette wesentlich später erfolgen kann, als dies bei einer Manschette mit konstanter Wandstärke der Fall ist.

Zum Abfangen der in längsaxialer Richtung auf die Manschette während des Fräsvorganges wirkenden Kräfte empfiehlt es sich, den Schaft mit einem Bund zur Anlage des rückwärtigen Teils der Manschette zu versehen. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, dall der Schaft im Bereich der Manschette einen konischen Verlauf und die Manschette eine diesem Verlauf angepaßte Innenbohrung aufweist. Insbesondere im letztgenannten Fall kann es darüber hinaus von Vorteil sein, wenn die Manschette auch eine konisch verlaufende Außenoberfläche besitzt. Andernfalls würde sich im Bereich des Meißelkopfes eine ungünstige Vergrößerung des Außendurchmessers der Schaft-Manschette-Einheit ergeben, die zu einem erhöhten Durchtrittswiderstand des Fräsmeißels durch das abgefräste Gut führt. Die Folge ist, daß die Belastung des Antriebsmotors der Fräswalze beträchtlich

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steigt und unter Umständen ein stärkerer Antriebsmotor vorgesehen werden muß«

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil achematischer Darstellung Ausführungsbeispiele enthält ι näher erläutert. Bs zeigen

Figur 1 eine Seitenansicht einer Maschine

zum Abfräsen von Straßenbelägen mit einer mit einer Vieläähl von Fräsmeißeln bestückten Fräswalze,

Figur 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht •ines bekannten, in einer Halterung auf der Fräswalz· sitzenden Fräsmeißels,

Figur 3 eine teilgeschnittene Seitenansicht

•ine« bekannten Fräsmeißels nach einer Anzahl von Fräsvorgängen,

Figur k «ine teilgeschnittene Seitenansicht

eine« Fräameißels mit einer Manschette,

Figur 5 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines anderen Fräsmeißels mit einer Manschette und

Figur 6 einen Querschnitt durch den Fräsmeißel nach Figur 5 entlang der Linie VI-VI.

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Die in Figur 1 dargestellte Maschine besteht aus einem Fahrwerk 1 mit einem lenkbaren und angetriebenen gummi- · bereiften Vorderradpaar 2 und einem gummibereiften Hinterradpaar 3, das verschwenkbar am Fahrwerk befestigt ist und mittels eines hydraulischen Stellzylinders k von der dargestellten Ruheposition in eine Fahrposition verschwenkt werden kann, in der das Fahrwerk ausschließlich auf den gummibereiften Rädern ruht. Im rückwärtigen Teil des Fahrwerks 1 ist des weiteren ein Gleiskettenpaar 5 angeordnet, auf dem der rückwärtige Teil des Fahrworks 1 während des Fräsbetriebe ruht.

Die verschwenkbare Anordnung des gummibereiften Hinterradpaares 3 und die zusätzliche Anbringung eines Gleiskettenpaares 5 erlauben es, die Maschine auf den gummibereiften Radpaaren 2 und 3 rasch von einem Einsatzort zum anderen verfahren zu können und während des Fräsbetriebs mit hoher Genauigkeit und großem Vorschub den Straßenbelag abfräsen zu können.

Im hinteren Teil des Fahrwerks 1 ist des weiteren der Antriebsmotor 6 und vor diesem der Führerstand 7 mit dem Fahrersitz 8, dem Lenkrad 9 und verschiedenen Bedienungshebeln 10 angeordnet.

In Fahrtrichtung unmittelbar vor dem Gleiskettenpaar 5 befindet sich die Fraseinrichtung 11, die aus einer in einem Lagerbock 12 gelagerten Fräswalze 13 besteht. Auf der Fräswalze sind eine Vielzahl von Halterungen Ik für die Fräsmeißel 15 angeschweißt. Der Lagerbock, an dem auch der hydraulische Antriebsmotor 16 für die Fräswalze befestigt ist, ist mittels eines hydraulischen Stellzylinders 17 höhenverstellbar am Fahrwerk 1 angeordnet.

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Wie insbesondere Figur 2 entnommen werden kann, enthält jede Halterung 14 eine Bohrung 18 zur Aufnahme des Schaftes 19 des Fräsmeißels 15. In der Seitenwand der Bohrung 18 befindet sich eine Ringnut 20, die mit einer weiteren Ringnut 21 im Schaft 19 des Fräsmeißels 15 korrespondiert. In der Ringnut 21 befindet sich ein Sprengring 22, der nach dem Einführen des Schaftes 19 in die Bohrung 18 aufspringt und sich mit einem Teil seines Umfangs in die Ringnut 20 erstreckt, wodurch der Fräsmeißel in der Bohrung lö axialgesichert gehalten ist.

Der Schaft 19 verbreitert sich an seinem der Nut 21 abgewandten Ende unter Bildung eines Bundes 23 und läuft dann in etwa konisch aus,'In diesem vorderen Teil 2k befindet eich »ine Bohrung 25 zur Aufnahme eines hartmetallischen, stiftförmigen Meißelkopfes 26« Der Meißelkopf 26 ist in der Bohrung 25 durch eine Hartlötverbindung festgelegt.

Während des Abfräsens des Straßenbelages, das allein durch den Meißelkopf 26 erfolgt, wird aber auch der vordere Teil 2k durch das abgefräste und sich an ihm vorbei bewegende Gut abgeschmirgelt und abgeschliffen, so daß nach einiger Zeit der Fräsmeißel die in Figur dargestellte Form annimmt. Wie ersichtlich, hat sich der Meißelkopf aufgrund des Abriebes stark verkürzt und die Seitenwände des vorderen Teils 2k haben eine Aushöhlung 27 erfahren. Durch diese Aushöhlung 27 verringert sich die Wandstärke des Bohrloches 25 so stark, daß bei Belastung des Meißelkopfes 26 dieser ausbricht, wodurch der vordere Teil 2k so stark beschädigt wird, daß der Fräsmeißel 15 nicht mehr benutzt werden kann.

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Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird der vordere Teil 2k des Fräsmeißels mit einer Manschette 28 aus einem hartmetallischen Material versehen, wie aus Figur k ersichtlich ist. Die Manschette 28 besitzt eine an den konischen Verlauf des vorderen Teils 2k angepaßte Innenbohrung Des weiteren weist sie eine in Richtung der Längsachse nach außen gewölbte Außenoberfläche 30 auf, sie besitzt also dort, wo der größte Verschleiß auftritt, eine größere Wandstärke, als in ihren Bndbereichen. Die Manschette 28 ist durch eine Hartlötverbindung mit dem vorderen Teil 2k fest verbunden.

In den Figuren 5 und 6 ist eine weitere Ausfiihrungsfortn eines mit einer Manschette geschützten Fräsmeißels dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der vordere Teil 2^' des Fräsmeißels 15' zylindrisch ausgebildet. Auf diesem zylindrischen Teil sitzt eine ebenfalls zylindrische Manschette 28', die lediglich an ihrer Vorderseite mit einer Fase 3I versehen ist. An ihrem rückwärtigen Teil stützt sich/die Manschette 28¹ an einem Bund 32 ab, der an den vorderen Teil 2k^% angeformt ist. Die Manschette 28· ist auf ihrer Innenseite mit einer Vielzahl von längsverlaufenden, gleichmäßig über den Umfang verteilten rippenförmigen Zähnen 33 versehen, die sich beim Aufschieben der Manschette 28' auf den zylindrischen vorderen Teil 2k' in das Material des Teils 2k¹ eingraben und so eine sichere Halterung der Manschette 28· au f dem vorderen Teil 2k' gewährleisten. Eine weitere Sicherung dieser Rändelpreßpaßverbindung gegen ein unbeabsichtigtes Lösen der beiden Teile 2k* und 28· kann dadurch erreicht werden, daß zwischen den beiden Teilen 2k' und 28' ein Zweikomponentenkleber vorgesehen wird.

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Claims

Patentansprüche

f 1.)Fräsmeißel für eine Fräsvorrichtung insbesondere zum Abfräsen von Straßenbelägen mit einem Schaft kreisförmigen Querschnitts, der an einem lande zum lösbaren Einsetzen in eine Halterung der Fräsvorrichtung ausgebildet ist und an seinem anderen Ende in einer

konzentrischen Öffnung einen Meißelkopf aus

einem hartmetallischen Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schaft (19,24,24') zumindest im Bereich des Meißelkopfes (26) mit einer Manschette (20,2O¹) aus einem verschleißfesten Material versehen ist.

2. Fräsmeißel nach Anspruch 1, dadurch g e kennzei.chnetj daß die Manschette (2ϋ,2ο') aus einem hartmetallischen Material besteht.

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ORIGINAL INSPECTED

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3· Fräsmeißel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (28,28·) und der Schaft (19,2^,2^«) durch eine Hartlötverbindung miteinander verbunden sind.

k. Präsmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 31 dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (28,28·) auf dem Schaft (19,24,2k') durch eine Preßpaßverbindung festge legt ist.

5. Fräsmeißel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rundpreßpaßverbindung vorgesehen ist.

6. Fräsmeißel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rändelpreßpaßverbindung vorgesehen ist.

7· Fräsmeißel nach einem der Ansprüche k bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (28,28·) und der Schaft (19,24,2^·) durch einen Zweikomponentenkleber miteinander verbunden aind.

8. Fräsmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (28) eine in Richtung der Längsachse nach außen gewölbte Außenoberfläche (30) aufweist.

9'. Fräsmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis ß, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (19,2^·) mit einem Bund (32) zur Anlage des rückwärtigen Teils der Manschette (28·) versehen ist.

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10. Fräsraeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (19,2*t) im Bereich der Manschette (28) eine diesem Verlauf angepaßte Innenbohrung (29) aufweist.

11. Fräsmeißel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (28,2B eine konisch verlaufende Außenoberfläche besitzt.

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