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Fräswerkzeug für eine Fräswalze Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug
für eine Fräswalze, bestehend aus einem Fräszahn mit Fräskopf und Frässchaft und
einer Fräszahnhalterung, die mittels eines schalenförmigen Fußes auf die Oberfläche
des Walzenkörpers aufschraubbar ist und den Schaft des Fräszahns passend in einem
vom Fuß ausgehenden, Hohlprofil aufweisenden Schafthalter aufnehmen kann, wobei
der Fräszahn in der Fräszahnhalterung mittels einer parallel zur Walzenachse durch
das Hohlprofil verlaufenden Sicherungseinrichtung gehalten ist.
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Ein derartiges Fräswerkzeug ist bereits aus der DE-OS 28 02 002 der
Anmelderin bekannt. Das dort dargestellte Fräswerkzeug hat insbesondere den Vorteil,
daß sein radialer Abstand von der Fräswalzenachse einstellbar ist, um auf diese
Weise bei Abnutzung der Schneide des Fräswerkzeugs in einfacher Weise eine Nachstellung
vornehmen zu können.
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In vielen Fällen ist diese Nachstellbarkeit jedoch nicht erforderlich,
zum anderen ist das bekannte Fräswerkzeug durch die Einstellvorrichtung verhältnismäßig
aufwendig konstruiert und daher relativ teuer in der Herstellung. Ein weiterer Nachteil
ist
noch darin zu sehen, daß das Auswechseln eines Fräszahns wegen der Notwendigkeit
der genauen Radialausrichtung der Schneidfläche nur von zuverlässigen und geschulten
Kräften vorgenommen werden kann, wobei erschwerend hinzu kommt, daß in manchen Fällen
sich der bekannte Fräszahn aus seiner Halterung nur schwer herausholen läßt, insbesondere
dann, wenn durch längeren Betrieb durch Korrosion und eingedrungenen Schmutz sich
der Fräszahnschaft in der zugehörigen Halterung festgesetzt hat.
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Aufgabe der Erfindung ist es, das Fräswerkzeug der eingangs genannten
Art dahingehend zu verbessern, daß die Konstruktion vereinfacht und damit die Herstellungskosten
gesenkt werden und gleichzeitig auch erreicht wird, daß die Wartung wesentlich vereinfacht
wird.
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Erreicht wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß gemäß dem
Hauptanspruch das Profil aus mehreren, in einer Reihe angeordneten, einander überlappenden
Kreisen besteht und daß die Sicherungseinrichtung von einem elastischen Stangenkörper
gebildet wird, der in der zur Arbeitsrichtung des Fräszahns liegenden Wand des Schafthalters
gelagert ist und teilweise in das Hohlprofil eindringt, und daß der Fräszahnschaft
eine passende Nut aufweist.
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Durch diese Konstruktion wird nicht nur bei zumindest gleich großer
Festigkeit des Fräswerkzeuges eine erhebliche Vereinfachung und damit Verbilligung
erreicht, weil z. B. die Herstellung eines aus mehreren, in einer Reihe angeordneten,
einander überlappenden Kreisen bestehendes Profil durch entsprechende Anbringung
von Bohrungen wesentlich leichter herstellbar ist, als z. B. das Rechteckprofil
des Standes der Technik, das Fräswerkzeug ist auch erheblich leichter zu warten.
Durch den elastischen Stangenkörper, der lediglich den Fräszahn über eine seitliche
Nut hält, läßt sich der Fräszahn ohne Entfernung des Stangenkörpers aus dem Hohlprofil
mittels entsprechendem Werkzeug aus der Fräszahnhalterung herausziehen und ein entsprechend
reparierter oder neuer Fräszahn in gleicher Weise einfach in
die
Fräszahnhalterung wieder eindrücken, wobei die von dem elastischen Stangenkörper
gebildete Sicherungseinrichtung vollständig ausreicht, um ein unbeabsichtigtes Herausgleiten
des Fräszahns aus der Fräszahnhalterung sowohl im Stillstand wie im Betrieb zu verhindern.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die Sicherung eines Fräszahns in der
Fräszahnhalterung mittels einer seitlich im Fräszahn angeordneten Nut, in die ein
entsprechender Stangenkörper eingeschoben wird, bereits bekannt ist, wobei insbesondere
auf die DE-PS 21 30 123 der Anmelderin verwiesen sei. Aus dieser Druckschrift ist
auch ein Profil für den Fräszahnfuß bekannt, der aus drei einander überlappenden
Kreisen besteht. Allerdings ist bei der aus dieser bruckschrift bekannten Anordnung
der Fräszahn direkt in die Fräswalze eingesteckt und wird nicht über eine Fräszahnhalterung
gehalten. Insofern ist diese Druckschrift nicht ganz einschlägig. Hinzu kommt, daß
hier der Fräszahn nicht entfernt werden kann, ohne daß vorher die aus einer nadelförmig
gebogenen Klammer bestehende Sicherungseinrichtung herausgezogen wird. Die Demontage
eines beschädigten Fräszahns ist daher in diesem Falle umständlicher. Hinzu kommt,
daß durch eingedrungenen Schmutz u. dgl. u. U. das Wiedereinführen eines neuen Fräszahns
und der Sicherungseinrichtung auf Schwierigkeiten stößt, weil sich derartiger Schmutz
innerhalb der für sowohl den Fräszahnschaft als auch für die Sicherungseinrichtung
vorgesehenen Sacklöcher sammelt und dadurch ein vollständiges Einstecken u. U. verhindern
kann. In diesem Falle müssen also in umständlicher Weise die Sack löcher zunächst
einmal gereinigt werden.
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Ein solches Sackloch wird beim erfindungsgemäßen Fräswerkzeug dadurch
vermieden, daß gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Hohlprofil durch den
schalenförmigen Fuß hindurchläuft, so daß die Fräszahnhalterung selbst kein Sack
loch aufweist.
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Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß die Herstellung von Durchgangsprofilen
wesentlich einfacher ist, als die Herstellung von Sackprofillöchern.
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Ergänzend kann der schalenförmige Fuß im Bereich des Hohlprofils zumindest
an einer Seite eine Unterschneidung aufweisen, durch die eventuell eingedrungener
Schmutz herausfallen kann. Ein weiterer Vorteil einer derartigen Unterschneidung
liegt darin, daß zum Herausziehen eines auszuwechselnden Fräszahns dieser mit einem
Werkzeug von unten her in Eingriff genommen werden kann. Dies erleichtert somit
die Wartungsarbeit. Aus dem gleichen Grunde kann zusätzlich noch gemäß einer noch
anderen Ausführungsform der Erfindung der Fräskopf unterhalb der Schneide mit einem
hakenförmigen Vorsprung versehen sein, in dem ebenfalls zum Zwecke des Heraushebelns
des Fräszahns aus seiner Fräszahnhalterung ein Werkzeug angesetzt werden kann. Der
Vorsprung kann in einfacher Weise durch eine Einsenkung gebildet werden.
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Der elastische Stangenkörper kann vorzugsweise aus einem Gummistopfen
oder auch aus einem Stopfen aus geeignetem Kunststoff gebildet sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist.
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Es zeigt Fig. 1 in einer Seitenansicht eine Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Fräszahns; Fig. 2 eine Ansicht von vorn auf den in Fig. 1 dargestellten
Fräszahn; Fig. 3 eine Ansicht von oben auf den in Fig. 1 dargestellten Fräszahn;
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV der Fig. 1; Fig. 5 eine Schnittansicht
längs der Schnittlinie V-V der Fig. 1;
Fig. 6 eine Axialschnittansicht
durch die zu dem Fräszahn der Fig. 1 zugehörige Fräszahnhalterung; und Fig. 7 eine
Draufsicht auf die in Fig. 6 dargestellte Fräszahnhalterung.
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In Fig. 1 ist die Fräszahnkomponente 10 des erfindungsgemäßen Fräswerkzeuges
in einer Seitenansicht dargestellt, während die Fig. 2 eine Ansicht von vorn und
die Fig. 3 eine Ansicht von oben wiedergibt. Der Fräszahn 10 umfaßt einen Frässchaft
12 und einen Fräskopf 14, der in üblicher Weise eine aus Hartmetall bestehende Schneide
16 aufweist, die auf den Fräskopf 14 beispielsweise hartaufgelötet ist. Abgesehen
von der Schneide 16 besteht der Fräszahn aus einem einstückig geschmiedeten Teil
aus einem Legierungsstahl, beispielsweise 42 MnV7.
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Der Fräszahn 10 ist mit seinem Schaft 12 in einer Fräszahnhalterung
20 einsetzbar, die in Fig. 6 in einer Querschnittsansicht und in Fig. 7 in einer
Draufsicht dargestellt ist. Die Fräszahnhalterung 20 besitzt einen schalenförmigen
Fuß 22 mit einer solchen Krümmung, daß er genau auf die gekrümmte Oberfläche des
Walzenkörpers paßt und dort mittels Schrauben befestigbar ist, die durch zwei Bohrungen
24 im schalenförmigen Fuß hindurchsteckbar sind. Das Aufschrauben der Fräszahnhalterung
auf den Walzenkörper hat gegenüber dem Aufschweißen den Vorteil der leichteren Auswechselbarkeit,
da eine aufgeschweißte Fräszahnhalterung im Falle der Walzenreparatur nur dadurch
entfernt werden kann, daß die Halterung abgeschweißt und abgeschliffen wird.
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Der schalenförmige Fuß geht einstückig in einen ein Hohlprofil 26
aufweisenden Schafthalter 28 über, dessen Radialerstreckung von der Belastung abhängt,
die der Fräszahn aufzunehmen hat.
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Auch diese Fräszahnhalterung 20 stellt ein Schmiedeteil dar, wobei
hier als Werkstoff Stahl des Typs C 45 gewählt werden könnte.
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Das Profil 26 ist an das Profil des Frässchaftes 12 angepaßt und besteht
gleichfalls aus drei hintereinander angeordneten sich überlappenden Kreisen. Das
derartig gewählte Profil hat gegenüber anderen Profilen, wie beispielsweise Rechteckprofil,
den großen Vorteil, daß es wesentlich leichter herstellbar ist, indem einfach entsprechende
Bohrungen aneinandergereiht werden, während beispielsweise ein Rechteckprofil erheblich
komplizierter zu produzieren ist. Statt der Anordnung von drei Kreisen ist auch
eine andere Zahl möglich, wie beispielsweise zwei Kreise oder mehr als drei Kreise.
Eine aus drei Kreisen bestehende Hohlprofilform hat sich jedoch als besonders wirkungsvoll
und rationell erwiesen. Sie ergibt ausreichende Schaftstabilität in der Belastungsrichtung,
ergibt außerdem Drehsicherheit und hohe Eigenarretierungswirkung.
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Diese hohe Eigenarretierung gestattet es, eine Sicherungseinrichtung
zu benutzen, die gegenüber dem Stand der Technik erhebliche Vorteile bringt. Sie
besteht aus einem elastischen Stangenkörper (nicht dargestellt), der durch eine
parallel zur Fräswalzenachse verlaufende Bohrung 30 im Schafthalter hindurchsteckbar
ist. Diese Bohrung ist so angeordnet, daß sie teilweise durch das Hohlprofil 26
hindurchläuft, wie Fig. 6 deutlich erkennen läßt. Der Frässchaft 12 besitzt eine
korrespondierende Nut 32, so daß nach Einstecken des Fräszahnschaftes 12 in das
Hohlprofil 26 der Fräszahnhalterung 20 der elastische Stangenkörper in die Bohrung
30 eingeschoben werden kann und dabei in die Nut 32 des Frässchaftes zu liegen kommt
und damit den Fräszahn gegen unbeabsichtigtes Herausgleiten sichert. Wie aus den
Zeichnungen zu erkennen ist, dringt der Stangenkörper nur mit weniger als der Hälfte
seines Radius in die Nut 32 ein.
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Aufgrund der Elastizität des Stangenkörpers wird es dadurch möglich,
den Fräszahn 26 aus der Halterung unter Anwendung von entsprechenden Werkzeugen
herauszudrücken, ohne daß vorher der Stangenkörper entfernt werden müßte. Aufgrund
seiner Elastizität gibt nämlich der Stangenkörper soweit nach, daß er den nicht
genuteten unteren Bereich des Fräszahnschaftes vorbei läßt.
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Dies hat den großen Vorteil, daß zum Einsetzen und Herausnehmen des
Fräszahns 10 aus der Halterung 20 der Stangenkörper nicht unbedingt entfernt zu
werden braucht. Die Fräszahnmontage und Demontage wird daher noch weiter vereinfacht,
ohne daß die Sicherheit, daß der Fräszahn nicht unbeabsichtigt aus der Halterung
herausfällt, beeinträchtigt wäre, und zwar dies aufgrund der besonderen Profilform.
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Um Hebelwerkzeuge leichter an den Fräszahn ansetzen zu können und
für das Heraushebeln des Fräszahns entgegen der Kraft des Stangenkörpers und u.
U. entgegen Haltekräften von Rost und Schmutz ist bei der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsform im Fräskopf unterhalb der Schneide 16 ein hakenförmiger Vorsprung
34 vorgesehen, der hier durch Anbringung einer Einsenkung 36 entstanden ist. Dieser
Vorsprung 34 ist genau oberhalb der Nut 32 angeordnet, also dem Punkt, an dem bei
in der Bohrung 30 verbleibenden Stangenkörper die meisten Zugkräfte auf den Fräszahn
einwirken müssen.
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Bei starken Rosterscheinungen und Beschädigungen des Zahnes, der zu
einer Verkeilung innerhalb des Halters 20 führen kann, ist es günstig, wenn der
Frässchaft auch von unten erfaßt werden kann, um ihn aus dem Hohlprofil 26 des Halters
20 herauszudrücken.
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Zu diesem Zweck ist gemäß der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform
im Bereich des Hohlprofils am Fuß 22 der Fräszahnhalterung 20 eine Unterschneidung
38 angeordnet, die zwischen der nicht dargestellten Oberfläche des Walzenkörpers
und der Seitenwand des Hohlprofils eine Öffnung ergibt, durch die ein Hebelwerkzeug
hindurchgesteckt werden kann, um mit diesem unter den Frässchaft zu fassen und eine
von unten wirkende Kraft auf diesen ausüben zu können. Die Unterschneidung 38 kann
entweder nur einseitig angebracht sein, oder auf beiden Seiten der Fräszahnhalterung.
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Ermöglicht wird das Erfassen des Fräszahnschaftes von unten dadurch,
daß das Hohlprofil 26 nicht in der Fräszahnhalterung 20 ein Sackloch bildet, sondern
durchgehend ist, wie aus den Figuren
ja auch zu erkennen ist. Die
Ansammlung von Schmutz in dem Sackloch wird dadurch ebenfalls verhindert, die ansonsten
möglicherweise zu Schwierigkeiten bei der Fräszahnmontage führen könnte.
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Außerdem sind Durchgangslöcher wesentlich einfacher herstellbar als
Sacklöcher.
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Der als Sicherungseinrichtung dienende Stangenkörper kann aus einem
Gummistopfen oder aus einem Kunststoffstopfen gebildet sein, wobei die Elastizität
des Materials so gewählt wird, daß ausreichende Sicherungswirkung gewährleistet
ist, andererseits aber mit den zur Verfügung stehenden Mitteln der Fräszahn aus
der Halterung herausgedrückt werden kann, ohne daß die Sicherungseinrichtung entfernt
werden müßte.
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Damit der Frässchaft 12 mit seiner unteren Stirnfläche 40 nicht direkt
die Oberfläche des Walzenkörpers berührt, was zum einen das Unterschieben eines
Heraushebelwerkzeuges erschweren würde, zum anderen zu einer verhältnismäßig hohen
Flächenpressung auf der Walzenkörperoberfläche und zu deren Beschädigung führen
könnte, besitzt der Fräskopf 14 einen flanschartigen Auflagekragen 42, mit dessen
Auflagefläche 44 am hinteren Ende wie auch mit weiteren Auflageflächen 46, 48 zwischen
den einzelnen Kreisen des Frässchaftprofils sich der Fräskopf 14 auf der oberen
Stirnfläche des Schafthalters 28 abstützen kann, und zwar auf den Flächen 50, 52
und 54. Insbesondere die hinteren Auflageflächen sind von Bedeutung, weil dort die
größten Auflagekräfte während des Fräsbetriebs auftreten.
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Dagegen ist das Aufliegen des Kragens 42 am vorderen Ende nicht erforderlich,
weil hier Druckkräfte nicht mehr auftreten. Vielmehr ist es günstig, wenn sogar
der Kragen hier um ein bestimmtes Stück abgefräst ist, so daß sich eine Stufe 56
ergibt, die zu einem Zwischenraum zwischen der Unterseite des Auflagekragens 42
und der Auflagefläche 58 des Schafthalters 28 führt. Das hat im wesentlichen den
Vorteil, daß auch hier ein dem Abstand angepaßtes Werkzeug zum Abhebeln des Fräszahns
von der Fräszahnhalterung angesetzt werden kann.
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Um das Einsetzen des Frässchaftes 12 in das Hohlprofil 26 des Schafthalters
28 zu erleichtern, ist sowohl das Austrittsende des Hohlprofils 26 wie auch das
unteren Ende des Frässchaftes 12 vorne und hinten mit Anfasungen versehen, siehe
die Bezugszahlen 60, 62 und 64. Die am vorderen unteren Ende des Frässchaftes 12
versehene Anfasung 64 ist dabei erheblich stärker ausgebildet, als die anderen Anfasungen,
und zwar deshalb, damit beim Einsetzen des Fräszahns in den Schafthalter 28 bei
eingesetztem Stangenkörper dieser von der Anfasungsfläche 64 während des Einschiebens
beiseite gedrückt werden kann. Die Tiefe der Anfasung 64 sollte daher zweckmäßigerweise
etwas größer als die Tiefe der Nut 32 sein.