DE3623958C1 - Device consisting of a parallel-shank holder and a parallel-shank chisel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bestehend aus einem Rundschafthalter und einem Rundschaftmeißel mit einem dem Meißelkopf zugewandten, kegelförmigen Lagerbund, mit einem davon abgekehrten zylindrischen Lagerbund und einem dazwischen befindlichen, mit kleinerem Durchmesser versehenen Schaft, der von einer geschlitzten Federspannhülse mit radialem Spiel umgriffen ist, deren vom Meißelkopf abgekehrtes Stirnende ein Stirnende des zylindrischen Lagerbundes haltert, wobei der kegelförmige Lagerbund an einer konischen und der Außenmantel der Federspannhülse an einer zylindrischen Lagerfläche der Innenbohrung des Rundschafthalters anliegen.

Eine durch das DE-GM 83 14 183 bekannt­ gewordene Haltevorrichtung dieser Art wird beispielsweise bei einer Straßenfräse im Straßenbau zur Abtragung unebener und/oder verschlissener Fahrbahnbeläge oder im Bergbau zur Deckenabtragung eingesetzt. Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Abnutzung des Meißelkopfes, der aus einem eingelöteten Hartmetallkegel besteht, ist der Rundschaftmeißel freidrehbar mit radialem Spiel in dem Rundschafthalter angeordnet. Axiales Spiel hingegen ist unerwünscht, da dann die axial-tangentiale Anstellung des Meißelkopfes auf die zu bearbeitende Fläche zwischen den Meißelköpfen differiert und dadurch unterschiedliche Eindringtiefen zustandekommen. Jedoch läßt sich derartiges axiales Spiel nicht vermeiden, da die Reaktionskräfte der zu bearbeitenden Schicht nicht konstant auf die einzelnen Meißelköpfe einwirken und diese demzufolge auch mit unterschiedlicher Aufschlaggeschwindigkeit, z. B. mit beschleunigten Bewegungen, am Fahrbahnbelag angreifen. Die Folge sind schlagartige, oszillierende Stöße in axialer Richtung auf den Rundschaftmeißel. Durch das härtere Material der Federspannhülse wird der zylindrische Lagerbund, der aus einem weicheren Material als der Rundschafthalter besteht, ebenso abgeschliffen wie der kegelförmige Lagerbund. Demzufolge führt der Rundschaft des Meißels innerhalb des Rundschafthalters eine oszillierende Bewegung in axialer Richtung mit stetig größer werdenden Amplituden aus. Die Folge ist ein noch stärkerer Abschliff des zylindrischen Lagerbundes sowie eine Aufweitung mit Aufbördelung und vorzeitiger Verschleiß. Das führt dazu, daß der Rundschaftmeißel durch die immer dünner werdende Federspannhülse nicht mehr gehalten werden kann und aus dem Rundschafthalter herausgezogen wird.

Mit immer dünner werdender Federspannhülse wird außerdem deren Vorspannkraft nicht mehr erbracht und dadurch der Rundschaftmeißel auch axial in der zylindrischen Aufnahmebohrung des Rundschafthalters bewegt. Dadurch wird die Bohrung im Rundschafthalter vergrößert. In diese vergrößerte Bohrung ist es dann nicht mehr möglich, einen neuen Rundschaftmeißel einzusetzen, da die für die Klemmwirkung erforderliche Vorspannung der neuen Federspannhülse in der vergrößerten Aufnahmebohrung nicht mehr erbracht werden kann. Demzufolge muß dann nicht nur der Rundschaftmeißel, sondern auch der Rundschafthalter erneuert werden.

Außerdem kann die Federspannhülse am zylinder- oder kegelförmigen Lagerbund verklemmen und damit den Rundschaft innerhalb des Rundschafthalters festhalten. Bei derartigen Verklemmungen erfolgt eine einseitige Abnutzung des Meißelkopfes, da eine radiale Bewegung des Rundschaftes nicht mehr stattfindet. Außerdem erfolgen Kippbewegungen des Rundschaftes innerhalb des Rundschafthalters, welche den günstigen Anstellwinkel des Meißelkopfes in bezug auf die abzutragende Fläche nachteilig verändern und Verklemmungen begünstigen. Sobald aufgrund des Abschliffes der Durchmesser des zylindrischen Lagerbundes den Innendurchmesser der Federspannhülse unterschreitet, wird der Rundschaftmeißel teilweise aus seiner Halterung gezogen, was zu Ungenauigkeiten der Fräsfläche und zur Zerstörung des Rundschaftmeißels und der Federspannhülse führt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Standzeit des Meißelkopfes mit seinem teuren Hartmetalleinsatz noch keineswegs erreicht. Dadurch wird sowohl der Rundschaftmeißel als auch die damit verbundene Stillstandszeit der betreffenden Maschine zu einer kostspieligen Angelegenheit.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß deren Standzeit durch möglichst geringfügige Änderungen des Rundschaftmeißels, bei möglichst gleichbleibendem Rundschafthalter erhöht wird.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zylindrische Lagerbund des Rundschaftmeißels mit seiner rückwärtigen Stirnfläche an einer den Lagerbund hintergreifenden Stützfläche des Rundschafthalters anliegt und koaxial einen zylindrischen Verlängerungszapfen aufweist.

Durch diese Ausbildung kann der Rundschafthalter im wesentlichen seine ursprüngliche Form beibehalten, wohingegen der aus dem Vollen hergestellte Rundschaftmeißel an seinem rückwärtigen Ende mit einem zylindrischen Verlängerungszapfen versehen wird. Dadurch erfährt der Rundschaftmeißel zum einen eine stabile rückwärtige Abstützung gegen die axialen Stöße und zum anderen an seinen beiden, am weitesten auseinanderliegenden Enden, nämlich an dem zentrierenden kegelförmigen Lagerbund einends und am zylindrischen Lagerbund und dem Verlängerungszapfen andernends eine zweiseitige robuste sowie zentrierende Lagerung, welche die übertragenen axialen und radialen Kräfte ausgezeichnet aufnehmen kann. Dabei passen sich der konische Lagerbund und die rückwärtige Stirnfläche des zylindrischen Lagerbundes an ihre jeweiligen Abstützflächen aufgrund der Axialkräfte selbsttätig mit kleinstem Axialspiel an, woraus eine gleichmäßige Reaktionskraftverteilung resultiert. Selbst die Federspannhülse braucht bei dieser Ausführungsform nicht geändert zu werden.

Vorteilhaft ist das radiale Spiel des Verlängerungszapfens zu der umgreifenden zylindrischen Lagerfläche des Rundschafthalters etwa gleich dem radialen Spiel des zylindrischen Lagerbundes zur korrespondierenden Lagerfläche des Rundschafthalters.

Um reibungserhöhende Verschmutzungen zu verringern, welche das radiale Spiel zwischen dem Rundschaftmeißel und dem Rundschafthalter beeinträchtigen können, weist der Verlängerungszapfen eine Nut mit etwa halbkreisförmigem Durchmesser auf, die entweder achsparallel verläuft oder schraubenförmig ausgebildet ist. Infolgedessen werden durch die oszillierenden Bewegungen des Rundschaftmeißels in Verbindung mit seinen radialen Bewegungen Verkrustungen und Verschmutzungen von der den Verlängerungszapfen umgreifenden Innenbohrung des Rundschafthalters abgeschält.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist unmittelbar an den kegelförmigen Lagerbund angrenzend, ein zweiter zylindrischer Lagerbund angeordnet, der mit seinem Mantel zu einer zylindrischen Lagerfläche der Innenbohrung des Rundschafthalters ein radiales Spiel aufweist. Durch diesen zweiten Lagerbund erfährt der kegelförmige Lagerbund, dem vor allem eine Zentrierfunktion zukommt, in radialer Richtung eine weitere erhebliche Entlastung. Dadurch werden zugleich die auf den kegelförmigen Lagerbund einwirkenden, von seiner Lagerfläche ausgehenden sowie in axialer Richtung wirkenden Zugkräfte verringert, die andernfalls ein Herausziehen des Rundschaftmeißels aus dem Rundschafthalter begünstigen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale sind aus den Ansprüchen ersichtlich.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht durch einen Rundschafthalter mit eingesetztem Rundschaftmeißel und der ihn haltenden Federspannhülse,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung II von Fig. 1, und

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform mit einem in der Nähe des kegelförmigen Lagerbundes angeordneten, weiteren zylindrischen Lagerbund.

Gemäß den Fig. 1 und 2 besteht die neue Haltevorrichtung (1) für einen Rundschaftmeißel (2) im wesentlichen aus einem dem Meißelkopf (3) zugewandten kegelförmigen Lagerbund (4), einem davon abgekehrten zylindrischen Lagerbund (5) und einem dazwischen befindlichen, mit kleinerem Durchmesser versehenen Schaft (6), der von einer geschlitzten Federspannhülse (7) mit radialem Spiel (8) umgriffen ist. Das vom Meißelkopf (3) abgekehrte Stirnende (9) der Federspannhülse (7) liegt am Stirnende (10) des zylindrischen Lagerbundes (5) halternd an. Der kegelförmige Lagerbund (4) liegt an einer konischen Zentrierfläche (11) und der Außenmantel (12) der Federspannhülse (7) befindet sich in Anlage an einer zylindrischen Lagerfläche (13) der Innenbohrung (14) eines Rundschafthalters (15). Eine derartige Haltevorrichtung ist durch offenkundige Vorbenutzung bekanntgeworden, wobei die zylindrische Innenbohrung (14) den Rundschafthalter (15) als Durchgangsbohrung mit gleichbleibendem Querschnitt durchsetzt.

Erfindungsgemäß wird nach der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 der zylindrische Lagerbund (5) nunmehr mit seiner rückwärtigen Stirnfläche (29) an einer diese hintergreifenden Stützfläche (30) abgestützt und mit einem zylindrischen Verlängerungszapfen (16) der einen kleineren Durchmeser (17) als der Lagerbund (15) aufweist, versehen. Das radiale Spiel (18) des Verlängerungszapfens (16) zu der umgreifenden zylindrischen Lagerfläche (19) ist etwa gleich dem radialen Spiel (20) des zylindrischen Lagerbundes (5) zur korrespondierenden Lagerfläche (13) des Rundschafthalters (15).

Durch diese Ausbildung erfährt der Rundschaftmeißel (2) an den beiden, in größtmöglichem Abstand (21) voneinander angeordneten Enden seines Schaftes (6), nämlich in der Nähe seines kegelförmigen Lagerbundes (4) und in der Nähe seines zylindrischen Verlängerungszapfens (16) eine beidendige Lagerung, die auch erheblichen Kippmomenten aufgrund der axialen und radialen oszillierenden Reaktionskräfte entgegenwirken kann. Von den axialen Kräften wird in jedem Fall sowohl der zylindrische (5) als auch der konische Lagerbund (4), der zur Zentrierung des Meißelkopfes (3) unbedingt erforderlich ist, entlastet, geringeren Reibungskräften unterworfen und mit einer längeren Standzeit versehen, die eine Benutzung des Rundschaftmeißels (2) über die gesamte Standzeit des Meißelkopfes (3) gewährleistet. Dabei erfolgt die Einpassung der Stützflächen (11, 30) für die Lagerbunde (4, 5) aufgrund der auf den Meißelkopf übertragenen Axialkräfte selbsttätig mit geringster Paßtoleranz.

Beim Einsatz der vorbeschriebenen Haltevorrichtung, z. B. in einer Straßenfräse, können über das freie Ende des zylindrischen Verlängerungszapfens (16) Verschmutzungspartikel mit zementartigen Eigenschaften das radiale Spiel (18) zwischen diesem zylindrischen Verlängerungszapfen (16) und der ihn umgreifenden zylindrischen Lagerfläche (19) beeinträchtigen. Dadurch wird die Radialbewegung des Rundschaftmeißels und somit eine gleichmäßige Abnutzung des Meißelkopfes (3) verhindert, was zu einem vorzeitigen Verschleiß des Rundschaftmeißels führen muß. Um diese reibungserhöhenden Schmutzpartikel mittels eines Selbstreinigungseffektes "herauszuschälen" und abzuleiten, ist der zylindrische Verlängerungszapfen mit einer Nut (22) mit etwa halbkreisförmigem Durchmesser versehen, deren Begrenzungskanten (23) wie Schälmesser wirken. Nach einer ersten Ausführungsform kann diese Nut (22) achsparallel verlaufen oder nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung schraubenförmig ausgebildet sein.

Die erste Ausführungsalternative hat den Vorzug einer preiswerten Herstellung und die zweite Ausführungsalternative den Vorzug einer erhöhten "Abschälleistung" sowie eines rascheren Abführprozesses der gelösten Friktionspartikel.

In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der neuen Haltevorrichtung dargestellt. Mit den Fig. 1 und 2 übereinstimmende Teile sind dort mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Gegenüber der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 weist diese Ausführungsform außerdem noch einen unmittelbar an den kegelförmigen Lagerbund (4) angrenzenden, zweiten zylindrischen Lagerbund (24) auf, der mit seinem Mantel (25) zu einer zylindrischen Lagerfläche (26) der Innenbohrung (14) des Rundschafthalters (15) ein radiales Spiel (27) aufweist. Dabei ist das radiale Spiel der beiden zylindrischen Lagerbunde (5, 24) etwa gleich, wodurch der vornehmlich zur Zentrierung dienende kegelförmige Lagerbund (4) eine deutliche Entlastung erfährt.

Durch diesen zweiten zylindrischen Lagerbund (24) wird außerdem verhindert, daß der konische Lagerbund die Federspannhülse (7) aufweiten kann, sobald die Stützflächen (11, 30) und/oder die rückwärtige Stirnfläche (29) des zylindrischen Lagerbundes (5) Abnutzungen zeigen.

Die Kreisringnut (28) in der Nähe des kegelförmigen Lagerbundes (4) dient zum Ansetzen eines nicht dargestellten Werkzeuges, um den Rundschaftmeißel (2) entweder in den Rundschafthalter (15) einzusetzen oder herauszuziehen. Diese Kreisringnut (28) ist bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Fertigungstechnisch ist es am günstigsten, den Rundschafthalter (15) zunächst mit einer Durchgangsbohrung mit einem den Verlängerungszapfen (16) zuzüglich seines radialen Spieles entsprechenden Durchmesser zu versehen und sodann diese Bohrung im Bereich zwischen konischem (4) und zylindrischem Lagerbund (5) auf die für die Federspannhülse (7) erforderliche Innenbohrung (14) zu erweitern. Auch beim Rundschaftmeißel (2), der stets aus dem Vollen zu fertigen ist, bedeutet das Stehenlassen des Verlängerungszapfens (16) keinen erwähnenswerten zusätzlichen Aufwand.

• Bezugszeichenliste
   1 neue Haltevorrichtung
   2 Rundschaftmeißel
   3 Meißelkopf
   4 konischer Lagerbund
   5, 24 zylindrischer Lagerbund
   6 Schaft
   7  geschlitzte Federspannhülse
   8, 18, 20, 27 radiales Spiel
   9 Stirnende von Federspannhülse 7
  10 Stirnende von Lagerbund 5
  11 konische Zentrierfläche
  12 Außenmantel der Federspannhülse 7
  13, 19, 26 zylindrische Lagerfläche
  14 Innenbohrung von Rundschafthalter 15
  15 Rundschafthalter
  16 Verlängerungszapfen
  17 Durchmesser von Verlängerungszapfen 16
  21 größtmöglicher Abstand von Lagerbund 4 zu Rundschafthalter
  22 Nut
  23 Begrenzungskanten der Nut 22
  25 Mantel von Lagerbund 24
  28 Kreisringnut
  29 rückwärtige Stirnfläche von zylindrischem Lagerbund 5
  30 Stützfläche des Rundschafthalters 15

Claims (8)

1. Vorrichtung bestehend aus einem Rundschafthalter und einem Rundschaftmeißel mit einem dem Meißelkopf zugewandten, kegelförmigen Lagerbund, mit einem davon abgekehrten zylindrischen Lagerbund und einem dazwischen befindlichen, mit kleinerem Durchmesser versehenen Schaft, der von einer geschlitzten Federspannhülse mit radialem Spiel umgriffen ist, deren vom Meißelkopf abgekehrtes Stirnende ein Stirnende des zylindrischen Lagerbundes haltert, wobei der kegelförmige Lagerbund an einer konischen und der Außenmantel der Federspannhülse an einer zylindrischen Lagerfläche der Innenbohrung des Rundschafthalters anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Lagerbund (5) des Rundschaftmeißels (2) mit seiner rückwärtigen Stirnfläche an einer den Lagerbund (5) hintergreifenden Stützfläche des Rundschafthalters (15) anliegt und koaxial einen zylindrischen Verlängerungszapfen (16) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Spiel (18) des Verlängerungszapfens (16) zu der umgreifenden zylindrischen Lagerfläche (19) des Rundschafthalters (15) etwa gleich dem radialen Spiel (20) des zylindrischen Lagerbundes (5) zur korrespondierenden Lagerfläche (13) des Rundschafthalters (15) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Verlängerungszapfen (16) eine Nut (22) mit etwa halbkreisförmigem Querschnitt aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (22) achsparallel verläuft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (22) schraubenförmig ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar an den kegelförmigen Lagerbund (4) angrenzend ein zweiter zylindrischer Lagerbund (24) angeordnet ist, der mit seinem Mantel (25) zu einer zylindrischen Lagerfläche (26) der Innenbohrung (14) des Rundschafthalters (15) ein radiales Spiel (27) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Lagerbunde (5, 24) mit gleichen Durchmessern versehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Spiel (20, 27) der beiden zylindrischen Lagerbunde (5, 24) etwa gleich ist.