DE3607938A1 - Hobelmeissel, insbesondere fuer kohlenhobel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hobelmeißel, insbesondere für Kolbenhobel, der einen in die Tasche eines Meißelhalters einsteckbaren und in der Tasche festlegbaren plattenförmigen Meißelfluß und an seiner Meißelspitze einen Hartmetall- Schneideinsatz aufweist.

Hobelmeißel dieser Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt (DE-PS 12 91 708, DE-PS 20 29 978, DE-OS 32 09 410). Bei diesen gebräuchlichen Hobelmeißeln sind die Hartmetall- Schneideinsätze regelmäßig in Ausnehmungen der Meißelplatte eingelötet, so daß bei Verschleiß oder bei Bruch des Hartmetall- Schneideinsatzes eine Erneuerung desselben im allgemeinen nicht in Betracht kommt, der Hobelmeißel also weggeworfen werden muß.

Es hat in der Vergangenheit nicht an Versuchen und Vorschlägen gefehlt, die aus teurem Hartmetall, wie vor allem Wolfram- Karbid, bestehenden Schneidenteile der Meißel lösbar an der Meißelplatte anzubringen, so daß verschlissene Schneidenteile ausgewechselt werden können (FR-PS 23 22 257, BE-PS 8 45 653). Die in diesem Zusammenhang vorgeschlagenen Lösungen haben sich nicht in die Praxis einführen können, da sie entweder mit zu großem Fertigungsaufwand verbunden sind oder aber den außerordentlich hohen Beanspruchungen im Hobelbetrieb nicht gewachsen sind.

Es ist bei Hobelmeißeln auch schon bekannt, diese mit Zusatzwerkzeugen, z. B. lösbar angeordneten Reißspitzen, zu versehen, die die Arbeit der eingelöteten Hartmetallschneiden unterstützen sollen (DE-OS 34 09 832). Auch hat man im Stand der Technik schon vorgeschlagen, am Meißelrücken als Verschleißschutz Verschleißnocken anzuordnen, die aus mit Preßsitz in Bohrungen des Meißels gehaltenen pilzförmigen Stiften bestehen (DE-OS 33 34 268). Es versteht sich, daß solche Verschleißschutzelemente nicht den Kräften ausgesetzt sind, die im Hobelbetrieb an den eingelöteten Hartmetall- Schneideinsätzen zur Wirkung kommen.

Die Erfindung geht von einem Hobelmeißel der eingangs genannten Art aus, der in seiner Verwendung als Kerbmeißel in bekannter Weise als Meißelplatte ausgebildet ist. Aufgabe der Erfindung ist es, einen solchen Hobelmeißel ohne übermäßigen Fertigungsaufwand und bei Vermeidung einer fertigungsaufwendigen Lötverbindung so auszugestalten, daß bei Wahrung einer zuverlässigen Befestigung des Schneideinsatzes am Meißel im Verschleißfall ein rasches Neubestücken des Hobelmeißels mit einem Hartmetall-Schneideinsatz möglich ist, so daß der Hobelmeißel als solcher wiederverwendbar ist, seine Standzeit also beträchtlich erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hartmetall-Schneideinsatz mit einem konischen Schaft in einer Aufnahmebohrung an der Meißelspitze mit Preßsitz lösbar gehalten ist, und daß in axialer Verlängerung der Aufnahmebohrung eine sich nach hinten erstreckende Austreibebohrung vorgesehen ist, die im rückwärtigen Bereich des Hobelmeißels an dem in der Tasche des Meißelhalters liegenden plattenartigen Meißelfluß mündet. Vorzugsweise hat diese Austreibebohrung einen Durchmesser, der deutlich kleiner ist als der Durchmesser der Aufnahmebohrung für den Hartmetall-Schneideinsatz.

Nach der Erfindung wird also der Hartmetall-Schneideinsatz mittels einer Preßsitzverbindung mit selbsthemmendem Kegelsitz an der Meißelspitze des Hobelmeißels lösbar festgelegt, und zwar derart, daß die in axialer Verlängerung der Aufnahmebohrung eingebrachte Austreibebohrung die Meißelplatte schräg durchdringt und am Fuß des Hobelmeißels mündet, der sich im Inneren der Meißelhalter-Tasche befindet, wenn der Hobelmeißel in den Meißelhalter eingesetzt ist. Damit ist nicht nur eine lagegerechte Anordnung des Hartmetall-Schneideinsatz gewährleistet, sondern zugleich sichergestellt, daß in die Austreibebohrung kein Schmutz eindringen kann, der die Bohrung verstopft. Bei aus dem Meißelhalter entferntem Hobelmeißel kann in die Austrittsbohrung ein z. B. hydraulisch betätigter Dorn eingeführt werden, mit dessen Hilfe sich der Hartmetall-Schneideinsatz aus der Aufnahmebohrung herausdrücken läßt. Durch die im Durchmesser kleiner Austreibebohrung wird die Meißelplatte nicht nennenswert geschwächt. Außerdem kann der aus einem Rundstab od. dgl. bestehende, zum Austreiben des Hartmetall-Schneideinsatzes verwendete Dorn in der engeren Austreibebohrung eine gute Führung erhalten. Es empfiehlt sich, am Boden des Hartmetall-Schneideinsatzes eine etwa kalottenförmige Einziehung vorzusehen, in die sich das Austreibewerkzeug bzw. der Dorn mit einer balligen Druckfläche legt, wodurch auch eine Zentrierung des Werkzeuges gegenüber dem Hartmetall-Schneideinsatz erzielt wird. Die Kegel-Preßsitzverbindung ermöglicht eine zuverlässige, auch drehfeste Verbindung des Hartmetall-Schneideinsatzes mit dem Hobelmeißel. Dabei kann über den Reibschluß eine großflächige und auch gleichmäßige Krafteinleitung in den Meißelkörper erzielt werden. Im Hobelbetrieb können selbst hohe Stoßkräfte ohne auftretenden Löseeffekt aufgenommen werden. Der Hartmetall-Schneideinsatz wird im Einsatz mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Druckspannung beaufschlagt. Wechselnde Spannungsbereiche mit Zuck- und Druckspannungen, wie sie beim Einlöten des Schneideinsatzes infolge der sich einstellenden Temperaturzonen und ungleicher Wärmeausdehnungskoeffizienten ergeben, werden vermieden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung hat die Aufnahmebohrung des Hobelmeißels eine Länge, die deutlich größer ist als die Länge des konischen Schaftes des Hartmetall-Schneideinsatzes. Vorzugsweise hat die Aufnahmebohrung eine Länge, die um mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 100% größer ist als die Länge des konischen Schaftes des Hartmetall-Schneideinsatzes. Diese Maßnahme ermöglicht eine Nachbearbeitung der Aufnahmebohrung bzw. ein Nachsetzen ihres Kegelsitzes bei einer Neubestückung des Meißels mit einem Hartmetall-Schneideinsatz, falls durch Verschleiß oder Verformung der erforderliche Kegelsitz in der Aufnahmebohrung nicht mehr zuverlässig gegeben sein sollte. Damit ergibt sich die Möglichkeit, auch den Hobelmeißel selbst im Bedarfsfall wieder aufzuarbeiten, um eine Neubestückung mit einem Hartmetall-Schneideinsatz zu ermöglichen. Besonders vorteilhaft in dieser Hinsicht ist es, wenn die Aufnahmebohrung im vorderen Bereich als eine sich nach innen konisch verjüngende Kegelbohrung und in dem sich anschließenden hinteren Bereich als zylindrische Bohrung mit einem Durchmesser ausgeführt wird, der etwa dem Durchmesser der Kegelbohrung an ihrer im Durchmesser engsten Stelle entspricht.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Hartmetall-Schneideinsatz so ausgebildet, daß er mit seinem Kopf die Rücken- und/oder Seitenflächen des Meißels pilzartig überdeckt, wodurch der Meißelkörper im Sitzbereich des Hartmetall-Schneideinsatzes gegen Verschleiß geschützt wird. Auch mit dieser Maßnahme wird sichergestellt, daß der Hobelmeißel wiederholt zum Einsatz kommen kann, ohne daß übermäßig hohe Nachbearbeitungskosten entstehen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Hartmetall-Schneideinsatz einen kreisrunden Schneidenfuß mit einem Durchmesser auf, der größer ist als die Plattendicke des Hobelmeißels in der Ebene der Stirnfläche der Meißelspitze, die zweckmäßig rechtwinklig zur Achse der Aufnahmebohrung steht. Der Schneidenfuß des Hartmetall-Schneideinsatzes überdeckt hierbei also die Seitenflächen der Meißelplatte.

Der Hartmetall-Schneideinsatz erhält im übrigen zweckmäßig eine definierte Formgestaltung mit Schneidkante. Vorzugsweise weist der Hartmetall-Schneideinsatz einen im Umriß kreisrunden Schneidenfuß, zwei in einer Schneidspitze zusammenlaufende übereinanderliegende Schneidkanten, ferner eine dem Abbaustoß zugewandte, zur Schneidspitze und zu den Schneidkanten geneigte gewölbte Rückenfläche und auf der dem Abbaustoß abgewandten Seite eine etwa dachförmig ausgebildete, gegenläufig zu der Rückenfläche geneigte Keilfläche auf, deren Scheitelkante sich vom Schneidenfuß bis zur Schneidspitze erstreckt.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Hobelmeißel im Horizontalschnitt, d. h. in einem Schnitt parallel zu seiner Plattenebene;

Fig. 2 den Hobelmeißel in einer Ansicht auf seine dem Abbaustoß zugewandte Rückenfläche in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig. 1;

Fig. 4 den bei dem Hobelmeißel nach den Fig. 1 bis 3 bevorzugt verwendeten Hartmetall-Schneideinsatz in einer Ansicht;

Fig. 5 den Schneideinsatz in Pfeilrichtung V der Fig. 4;

Fig. 6 den Schneideinsatz in einer Draufsicht in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 4;

Fig. 7 den Schneideinsatz in Richtung des Pfeiles VII der Fig. 4.

Der dargestellte Hobelmeißel, der bevorzugt als Kerbmeißel bei einem Kohlenhobel Verwendung findet, besteht in bekannter Weise aus einer im Gesenk geschmiedeten Meißelplatte 1, die mit ihrem plattenförmigen Meißelfluß 2 in die zum Abbaustoß hin seitlich offene Tasche eines (nicht dargestellten) Meißelhalters einsteckbar und in dieser Tasche festlegbar ist. Solche Meißelbefestigungen sind z. B. aus der DE-PS 12 91 708, der DE-PS 20 29 978 oder der DE-OS 32 09 410 bekannt. In Fig. 1 ist strichpunktiert die Linie 3 angedeutet, bis zu der der Hobelmeißel 1 mit seinem Meißelfuß 2 in die Tasche des Meißelhalters einfaßt. Die Sicherung des Meißels in der Tasche des Meißelhalters erfolgt, wie bekannt, mittels eines Futterstückes, eines Bogenkeiles oder eines sonstigen Sicherungsorganes. Der Hobelmeißel hat in grober Annäherung die Umrißform eines Trapezes. Mit 4 und 5 sind die beiden zumindest angenähert parallel und übereinanderliegenden Seitenflächen, mit 6 die dem Abbaustoß zugewandte, unter einem spitzen Winkel zum Abbaustoß (Freiwinkel) geneigte Rückenfläche und mit 7 die der Rückenfläche gegenüberliegende Fläche der Meißelplatte bezeichnet. An der Meißelspitze 8 trägt der Hobelmeißel einen Hartmetall-Schneideinsatz 9, der in Fig. 1 voll ausgezeichnet getrennt von dem Hobelmeißel und strichpunktiert in seiner Verbindung mit dem Hobelmeißel gezeigt ist.

Der Hobelmeißel 1 weist an seiner Meißelspitze 8 eine Aufnahmebohrung 10 auf, in deren axialer Verlängerung eine sich nach hinten zum Meißelfuß 2 hin erstreckende und den Meißelfuß durchsetzende Austreibebohrung 11 anschließt, deren Durchmesser kleiner ist als derjenige der Aufnahmebohrung 10, so daß am Übergang zwischen den beiden Bohrungen 10 und 11 eine Schulter 12 gebildet wird. Die Aufnahmebohrung 10 und die sie axial verlängernde Austreibebohrung 11 erstrecken sich etwa diagonal durch den plattenförmigen Hobelmeißel 1, wobei die Austreibebohrung 11 bei 13 an der Fußfläche des Meißelfußes 2 mündet. Die schmale Stirnfläche 14 an der Meißelspitze 8 steht unter einem rechten Winkel zu der Achse der Bohrungen 10 und 11.

Der Hartmetall-Schneideinsatz 9 weist einen konischen Schaft 15 auf. Die Aufnahmebohrung 10 hat eine Länge, die erheblich größer ist als diejenige des Schaftes 15. Sie ist im vorderen Bereich bei 10′ als eine sich nach innen konisch verjüngende Kegelbohrung und in dem sich hieran anschließenden inneren Bereich als zylindrische Bohrung 10′′ ausgeführt, deren Durchmesser etwa dem Durchmesser der Kegelbohrung 10′ an ihrer engsten Stelle 16 entspricht. Der Konuswinkel des Schaftes 15 des Hartmetall-Schneideinsatzes 9 und des den Schaft 15 mit Preßsitz aufnehmenden Teiles 10′ der Aufnahmebohrung 10 beträgt z. B. 3°. Der Hartmetall-Schneideinsatz 9 wird mit seinem konischen Schaft 15 in Richtung des Pfeiles 17 in die konische Aufnahmebohrung 10 eingetrieben, wodurch ein fester Kegelpreßsitz erreicht wird.

Der Hartmetall-Schneideinsatz 9, der vorzugsweise aus Wolfram-Karbid od. dgl. gefertigt wird, weist eine geometrisch definierte Schneide auf. Sein im Umriß kreisrunder Schneidfluß 18 geht über eine gerundete Schulter 19 in den Schaft 15 über. Wie vor allem Fig. 6 zeigt, weist der Schneideinsatz zwei übereinanderliegende, dachförmig zueinanderstehende und in einer Schneidspitze 20 zusammenlaufende Schneidkanten 21 und 22 auf. Die Schneidspitze 20 liegt in der Achse des Hartmetall-Schneideinsatzes 9 und demgemäß auch in Verlängerung der Achse der Aufnahmebohrung 10. Die dem Abbaustoß zugewandte Rückenfläche 23 ist vom Schneidfuß 18 zur Schneidspitze 20 hin nach Art einer Kegelmantelfläche geneigt, während die auf der gegenüberliegenden. dem Abbaustoß abgewandten Seite liegende Fläche als etwa dachförmig ausgebildete, gegenläufig zur Rückenfläche 23 geneigte Keilfläche 24 ausgebildet ist, deren Scheitelkante 25 sich vom Schneidenfuß 18 bis zur Schneidspitze 20 erstreckt. Die gegeneinandergeneigten Flächen 23 und 24 bilden demgemäß die Schneidkanten 21 und 22 aus, die, wie vor allem die Fig. 4 und 6 zeigen, vom Fuß zur Spitze 20 hin leicht gekrümmt ausgeführt sind, während die Scheitelkante 25 der ebenflächigen Keilfläche 24 eine etwa rechtwinklig zu den Schneidkanten 21 und 22 stehende Gerade bildet. Der Schneideinsatz 9 ist demgemäß zu der Durchmesserebene seiner Schneidkante 25 symmetrisch ausgebildet.

In Fig. 1 ist die Bewegungsrichtung des Hobelmeißels 1 im Hobelbetrieb durch den Pfeil 26 angegeben. Die Achse der Bohrungen 10 und 11 und des Hartmetall-Schneideinsatzes 9 verläuft demgemäß unter einem spitzen Winkel zur Bewegungsrichtung 26. Die Abmessungsverhältnisse sind so aufeinander abgestimmt, daß der Hartmetall-Schneideinsatz 9 mit seinem etwa kegelförmigen Kopf die Außenbegrenzung der Stirnfläche 14 der Meißelspitze 8 pilzartig überragt. Der Hartmetall-Schneideinsatz 9 hat hierbei an seinem runden Schneidfuß 18 einen Durchmesser, der größer ist als die Plattendicke Hobelmeißels, so daß der runde Schneidfuß 18, wie aus Fig. 3 zu erkennen, die Seitenflächen 4 und 5 des Hobelmeißels im Bereich der Meißelspitze 8 überdeckt. Weiterhin ist die Anordnung so getroffen, daß der runde Schneidenfuß 18 die Stirnfläche 14 der Meißelspitze 8 auch zum Meißelrücken 6 hin überdeckt. Infolgedessen kann es im Hobelbetrieb nicht zu einem unerwünschten Verschleiß der Meißelspitze 8 im Bereich der Meißelstirnfläche 14 kommen.

Bei Verschleiß des Hartmetall-Schneideinsatzes 9 kann dieser mit Hilfe eines (nicht dargestellten) dornartigen Werkzeuges, z. B. eines Rundstabes od.dgl., der vom Ende 13 her in die Austreibebohrung 11 eingeführt wird, aus der Aufnahmebohrung 10 nach vorne herausgedrückt werden. Wie Fig. 5 zeigt, weist der Schneideinsatz 9 am Boden seines Schaftes 15 mittig eine etwa kalottenförmige Einziehung 27 auf, die der besseren Zentrierung des Werkzeuges dient, welches zweckmäßig mit einer sich in die kalottenförmige Einziehung 27 liegenden balligen Druckfläche versehen wird. Das dornartige Werkzeug kann z. B. mittels eines hydraulisch betätigten Werkzeuges aus der Aufnahmebohrung 10 getrieben werden. Bevor die Neubestückung des Hobelmeißels 1 mit einem Hartmetall-Schneideinsatz 9 erfolgt, kann, falls erforderlich, die Aufnahmebohrung 10 im Bereich ihres vorderen konischen Abschnittes 10′ nachgearbeitet werden. Dabei besteht auch die Möglichkeit, die konische Bohrung bis in den zylindrischen Bohrungsabschnitt 10′′ hinein konisch nachzubohren, um beim nachfolgenden Eintreiben eines neuen Schneideinsatzes 9 einen festen Kegelpreßsitz zu erreichen. Dabei kann je nach Erfordernis der Hobelmeißel an der Schneidspitze 8 z. B. durch Abschleifen der Stirnfläche 14 verkürzt werden. Die Aufnahmebohrung 10 mit dem sie verlängernden Abschnitt 10′′ bildet demgemäß eine gewisse Reserve für die Nachbearbeitung des Meißelkörpers des Hobelmeißels.

Der Hartmetall-Schneideinsatz 9 kann auch mittels einer Drehsicherung, z. B. einer Nut-Feder-Drehsicherung, gegen Drehen in der Aufnahmebohrung 10 festgelegt werden.

Claims (12)

1. Hobelmeißel, insbesondere für Kohlenhobel, der einen in die Tasche eines Meißelhalters einsteckbaren und in der Tasche festlegbaren plattenförmigen Meißelfuß und an seiner Meißelspitze einen Hartmetall-Schneideinsatz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartmetall-Schneideinsatz (9) mit einem konischen Schaft (15) in einer Aufnahmebohrung (10) an der Meißelspitze (8) mit Preßsitz lösbar gehalten ist, und daß in axialer Verlängerung der Aufnahmebohrung (10) eine sich nach hinten erstreckende Austreibebohrung (11) vorgesehen ist, die im rückwärtigen Bereich des Hobelmeißels an dem in der Tasche des Meißelhalters liegenden plattenförmigen Meißelfußes (2) mündet.

2. Hobelmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austreibebohrung (11) einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser der Aufnahmebohrung (10).

3. Hobelmeißel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (10) eine größere Länge hat als der konische Schaft (15) des Hartmetall-Schneideinsatzes (9).

4. Hobelmeißel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Aufnahmebohrung (10) mindestens um etwa 50 bis 100% größer ist als die Länge des konischen Schaftes (15) des Hartmetall-Schneideinsatzes (9).

5. Hobelmeißel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (10) im vorderen Bereich als eine sich nach innen konisch verjüngende Kegelbohrung (10′) und in dem sich anschließenden hinteren Bereich als zylindrische Bohrung (10′′) mit einem Durchmesser ausgeführt ist, der etwa dem Durchmesser der Kegelbohrung (10′) an ihrer im Durchmesser engsten Stelle entspricht.

6. Hobelmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (10) und die sie axial verlängernde Austreibebohrung (11) sich etwa diagonal durch den plattenförmigen Hobelmeißel (1) erstrecken, und daß die Stirnfläche (14) der Meißelspitze (8) unter einem rechten Winkel zur Achse der Bohrungen (10, 11) steht.

7. Hobelmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartmetall-Schneideinsatz (9) am Boden seines Schaftes (15) eine etwa kalottenförmige Einziehung (27) für ein Austreibewerkzeug aufweist.

8. Hobelmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartmetall-Schneideinsatz (9) mit seinem Kopf die Rücken- und/oder Seitenflächen des Meißels an seiner Stirnfläche (14) pilzartig überdeckt.

9. Hobelmeißel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartmetall- Schneideinsatz (9) an seinem Schneidenfuß (18) einen Durchmesser hat, der größer ist als die Plattendicke des Hobelmeißels in der Ebene der Stirnfläche (14) der Meißelspitze (8).

10. Hobelmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartmetall-Schneideinsatz (9) eine Schneidspitze (20) aufweist, die in Verlängerung der Achse der Aufnahmebohrung (10) und des Schaftes (15) liegt.

11. Hobelmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartmetall-Schneideinsatz (9) einen im Umriß kreisförmigen Schneidfuß (18), zwei in der Schneidspitze (20) zusammenlaufende, übereinanderliegende Schneidkanten (21, 22), ferner eine dem Abbaustoß zugewandte, zur Schneidspitze (20) und zu den Schneidkanten (21, 22) geneigte gewölbte Rückenfläche (23) und auf der dem Abbaustoß abgewandten Seite eine etwa dachförmig ausgebildete, gegenläufig zu der Rückenfläche (23) geneigte Keilfläche (24) aufweist, deren Scheitelkante (25) sich vom Schneidenfuß (18) bis zur Schneidenspitze (20) erstreckt.

12. Hobelmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine z. B. von einer Nut-Feder-Verbindung gebildete Drehsicherung des Hartmetall-Schneideinsatzes (9).