Die Erfindung betrifft ein Schnellwechselhaltersystem für
Werkzeuge, insbesondere Rundschaftmeißel, auf Fräswalzen für den
Straßen- und Wegebau, mit einem Wechselhalter mit einer Aufnahme
für das Werkzeug und einer auf der Walze aufgeschweißten Box,
wobei an dem Wechselhalter oder in der Box ein bis drei Keil(e)
und in der Box bzw. dem Wechselhalter eine bis drei Aufnahme(n)
für den bzw. die Keil(e) ausgebildet und der Wechselhalter und
die Box durch eine Schraube in gegenseitigem Keileingriff gehalten
sind.
Rundschaftmeißel werden mittels eines Meißelhalters direkt
oder über eine Distanzplatte auf dem Walzenkern angebracht. Dabei
wird der Meißelhalter mit dem Walzenkern verschweißt, während der
Rundschaft des Meißels mittels einer Federhülse in einer zylindrischen
Aufnahme des Meißelhalters drehbar und austauschbar
gehalten wird. Der Verschleiß dieses Aufbaus beschränkt sich nicht
auf den Meißel alleine, sondern auch der Meißelhalter verschleißt
an den Auflageflächen des Meißels mit erheblicher Geschwindigkeit.
Der Austausch der aufgeschweißten, verschlissenen Meißelhalter ist
wegen der Abtrennung des verschlissenen Halters und des Aufschweissens
des neuen Halters arbeits- und materialaufwendig. Die Anordnung
von Verschleißringen zwischen Meißel und Meißelhalter oder die
Ausbildung der Federhülse mit einem entsprechenden Kragen erhöht
zwar die Standzeit des Meißelhalters; sein Austausch ist aber früher
oder später erforderlich, vergl. US 4,561,698.
Es ist auch schon ein Fräsmeißel-Wechselhaltersystem bekannt,
bei dem der Meißelhalter lösbar in einer Box gehalten wird, die
ihrerseits auf die Zylinderfläche der Walze aufgeschweißt ist. Der
Meißelhalter hat einen etwa 8 cm langen Schaft, der in eine entsprechend
lange Aufnehmung der Box eingesetzt wird und mittels einer
schräg zum Schaft in die Box eingeschraubten Schraube fixiert wird.
Dieses System ermöglicht es, nicht nur den Meißel, sondern auch den
Meißelhalter nach zu starkem Verschleiß auf der Baustelle zu wechseln.
Dieses Wechselhaltersystem hat mehrere Nachteile. Der Meißelhalter
neigt dazu, sich auf der Box infolge der erheblichen Stoßbeanspruchungen
zu lockern. Dies führt zu Orientierungsschwankungen des
Meißels und der Meißelspitze mit der Folge einer Beschleunigung des
Meißelverschleisses. Zum Wechseln des Meißelhalters muß sein Schaft
nach der Entfernung der Schraube von unten aus seiner Aufnahme herausgetrieben
werden. Für den Angriff des hierzu benötigten Werkzeugs
an dem Schaft hat die Box am Boden einseitig eine Aussparung, durch
die die Schweißnaht auf dieser Seite unterbrochen und damit beeinträchtigt
ist. Häufig setzt sich diese Aussparung mit Bitumen,
Schmutz und dergl. zu, so daß der Abbau eines verschlissenen Meißelhalters
beeinträchtigt wird. Schließlich hat die Box bedingt durch
die Schaftlänge (etwa 7,5 cm) des Meißelhalters und die Art der
Festlegung des Schaftes in der Aufnahme eine beträchtliche Höhe,
so daß sich eine erhebliche Gesamthöhe der Aufbauten (Abstand der
Meißelspitze von der Walzenoberfläche = etwa 18-19 cm) ergibt.
Das Wechselhaltersystem eignet sich daher nur für Fräswalzen mit
größeren Walzenkerndurchmessern. Bei kleinerkalibrigen Walzen
würde sich ein hohes Verhältnis von Aufbauhöhe/Walzenkerndurchmesser
und dadurch eine erhöhte mechanische Verschleißbeanspruchung der
Aufbauten und Instabilität ergeben, vergl. Prospekt "Wirtgen International",
Ausgabe 1, Sept. 1992, S. 11.
Der dem hohen Verschleiß ausgesetzte Kopf des Rundschaftmeißels
wurde bisher durch Rollen oder Stauchen hergestellt und am vorderen
Ende mit einer Axialbohrung versehen, in die eine Hartmetallspitze
durch Hartlötung fest eingesetzt wurde. Auch der Rundschaft wurde
durch Hartlötung im Kopf befestigt. Während die Hartmetallspitze
den auftretenden Beanspruchungen weitgehend gewachsen ist und nur
langsam abgetragen wird, unterliegt der die Hartmetallspitze tragende
Grundkörper auf der sich an die Spitze anschließenden Flankenfläche
einem erheblichen Verschleiß durch Materialabtragung. Ein
weiterer Nachteil der bekannten Rundschaftmeißel besteht darin, daß
durch das Einsetzen der Hartmetallspitze in die im Grundkörper ausgebildete
Sackbohrung an der Außenseite eine radial vorstehende,
ringförmige Stufe verbleibt, vergl. DE 43 96 206, Figur 1. Der Grundkörper
ist an der Stufe besonders stark dem Verschleiß ausgesetzt.
Zum Schutz dieser verschleißgefährdeten Ringzone ist es aus DE 40 39 217
bekannt, auf die Hartmetallspitze stufenlos eine verschleißfeste
Schicht aus einem harten Werkstoff aufzubringen. Trotz einer Verringerung
des Verschleisses durch die Ringbeschichtung ergibt sich der
Nachteil hoher Herstellungskosten und einer Lötfuge zwischen der
Hartmetallspitze und der verschleißfesten Schicht. Der mit den verfügbaren
Maschinen maximal erreichbare hintere Meißelkopfdurchmesser ist
zudem begrenzt und erlaubt nur eine unzureichende Abdeckung der verschleißgefährdeten
Auflagefläche des Meißelkopfes auf dem Halter.
Aus US 4,275,929 ist ein Wechselhalter für Rundschaftmeißel
bekannt, der z.B. durch zwei angeformte Keile in einer Box
mit keilförmigen Aufnahmen gehalten wird und durch eine Schraube
in dieser verkeilten Lage festgelegt ist. Der Kopf dieser Schraube
ist ebenso wie der Meißelkopf auf der Vorderseite dieses Aggregats
angeordnet und steht dabei auch noch relativ weit vor. Das hat zur
Folge, daß nicht nur der Schraubenkopf, sondern auch das die
Schraube aufnehmende Gewinde und die das Gewinde enthaltende Stirnwand
schnell verschlissen werden, so daß die Nachstellbarkeit der
Keile und ihre Festlegung nach kurzer Zeit verloren gehen. Soweit
der Schraubenkopf hinter dem Rundschaftmeißel angeordnet ist, ist
wegen fehlender Seitenwandungen der den Wechselhalter aufnehmenden
Aussparung die Festlegung des Wechselhalters in der Querrichtung
(senkrecht zur Zeichenebene) nicht möglich, vergl. Fig. 47. Wenn
solche Querwandungen vorhanden sind, vergl. Fig. 48, ist ein Wechsel
des verschlissenen Wechselhalters praktisch nicht möglich, weil
das Prisma auch nach der Entfernung der Schraube zu fest in der Aussparung
sitzt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Schnellwechselhaltersystem für Fräswerkzeuge, insbesondere Rundschaftmeißel
auf Walzen zu schaffen, das sich durch eine geringe
Verschleißrate des Rundschaftmeißels, des Wechselhalters und der
Halterbox auszeichnet. Insbesondere soll ein Schnellwechselhaltersystem
mit einem festen Sitz des Wechselhalters auf der Box geschaffen
werden, wobei ein eventuelles Lockerwerden des Wechselhalters
infolge Verschleiß durch Nachstellung beseitigt werden kann. Ferner
soll ein Schnellwechselhaltersystem für Rundschaftmeißel geschaffen
werden, das sich durch Kompaktheit und geringe Bauhöhe auszeichnet,
so daß es auch auf Walzen geringen Kerndurchmessers (z.B. 15 bis
30 cm) eingesetzt werden kann. Es soll auch ein Wechselhaltersystem
geschaffen werden, das sich durch einen schnellen und einfachen
Wechsel sowohl des Werkzeugs als auch des Wechselhalters auszeichnet.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Systems ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Wechselhaltersystem
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Wechselhalter
eine nach unten gezogene Stirnwand mit einer Gewindesackbohrung
oder eine mittlere Anformung mit einer Gewindebohrung ausgebildet
ist, die Box hinten mit einer Durchgangsbohrung für eine Spannschraube
versehen ist und der Kopf der in die Gewindebohrung eingeschraubten
Spannschraube auf der Rückseite der Box abgestützt
ist. Durch Anziehen der Schraube wird der Wechselhalter mit seinen
Keilen in die Keilaufnahmen hineingezogen. Nach dem Herausdrehen
der Schraube aus ihrer Gewindebohrung können die Keile aus ihren
Aufnahmen, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Hammers entfernt
werden. Die Gewindebohrung kann eine Durchgangsbohrung sein. Sie
kann aber auch eine Sackbohrung ein, wodurch ihre Verschmutzung
weitgehend vermieden wird. Vorzugsweise ist die Gewindebohrung im
vorderen Teil (in Walzendrehrichtung) des Wechselhalters vorgesehen.
Der Kopf der Schraube stützt sich auf der Rückseite ab.
Nach der bevorzugten Ausführungsform des Schnellwechselhaltersystems
ist der Kopf der Spannschraube in einer Senkung der
Durchgangsbohrung abgestützt, die in der Box hinten ausgebildet ist.
Da die Schraube zweckmäßigerweise einen Imbuskopf hat, wird durch
diese Anordnung auf der Rückseite die Verschmutzung des Kopfes
hintan gehalten.
Vorzugsweise hat bei einem Wechselhalter mit mittlerer Anformung
die Box vorderseitig eine Wand. Hierdurch wird das Zusetzen
des bei dieser Ausführungsform gebildeten Hohlraums vor der Anformung
mit Bitumen, Schmutz und dergl. vermieden. Die Gewindebohrung in
der Anformung kann eine Durchgangs- oder eine Sackbohrung sein.
An dem Wechselhalter können ein bis drei Keile angeformt sein,
in der Box können eine bis drei Aufnahmen für den bzw. die Keil(e)
des Wechselhalters ausgebildet sein und der Wechselhalter und die
Box sind dann durch eine Schraube in gegenseitigem Keileingriff
gehalten. Durch die gegenseitige Verkeilung des Wechselhalters
mit der Box wird das bei dem eingangs genannten Wechselhaltersystem
auftretende Lockerwerden des Wechselhalters in
der Box fast vollständig vermieden. Selbst wenn ein Lockerwerden
auftritt, kann dieses durch Anziehen der Schraube und dadurch weiteres
Einziehen der Keile in die Keilaufnahmen wieder beseitigt werden.
Wenn dagegen bei dem bekannten Wechselhaltersystem der Schaft des
Wechselhalters in seiner Führung ausgewackelt ist, kann dies durch
Anziehen der dort vorgesehenen Halteschraube nicht beseitigt werden.
Das weitere Anziehen der Halteschraube bewirkt nur, daß der Schaft
des Wechselhalters tiefer in seine Aufnahme gezogen wird und dadurch der
Wechselhalter zunächst auf der Box wieder fest aufliegt. Die durch das
Ausschlagen am oberen Ende der Schaftaufnahme entstandenen Mängel
der Passung werden dadurch nicht beseitigt, so daß es bei dem weiteren
Betrieb schnell zu Verwackelungen und beschleunigtem Verschleiß
des Meißels kommt. Diese durch die Führung und Festlegung des
Wechselhalters in der Box bedingten Mängel können bei dem erfindungsgemäßen
System nicht auftreten. Während bei dem bekannten System
beim Abbau des Wechselhalters der Schaft infolge Verschmutzung
(Bitumen) in der Aufnahme oft schwergängig ist und ein besonderes
Werkzeug erforderlich ist, um durch eine Seitenaussparung hindurch
an dem Schaft von unten angreifen zu können, kann die erfindungsgemäße
Keilverbindung durch leichte Hammerschläge auf den Wechselhalter
entgegen der Keilrichtung gelöst werden. Die Erfindung erstreckt
sich auch auf die Ausführungsform, bei der der bzw. die
Keil(e) an der Box angeformt sind und die Keilaufnahme(n) in dem
Wechselhalter ausgebildet sind. Vorzugsweise hat der Wechselhalter
bzw. die Box zwei Keile bzw. Keilaufnahmen.
Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schnellwechselhaltersystems sind auf dem Wechselhalter zwei zu
seiner Mittelebene symmetrische Keile ausgebildet und enthält die
Box zwei mit den Keilen zusammenwirkende Keilaufnahmen. Durch die
Anordnung von je einer Keilverbindung auf beiden Seiten wird eine
stabile Verbindung zwischen dem Wechselhalter und der Box erreicht.
Außerdem ergibt sich eine geringe Bauhöhe und damit mechanische
Stabilität, weil die Keilverbindungen nicht zwangsläufig die Bauhöhe
vergrößern müssen, sondern auch beiderseits neben der Schraube
angeordnet sein können. Zweckmäßigerweise verläuft eine der beiden
Keilflächen jeder Keilverbindung parallel zur Schraubenachse.
Die Schraubenachse bildet vorzugsweise mit der in der Boxmitte
an der Walze tangential anliegenden Ebene einen Winkel in dem
Bereich von 0 bis 30°, insbesondere einen Winkel von 0 bis 10°.
Insbesondere verläuft die Schraubenachse parallel zu der Tangentialebene
in dem Raum zwischen den Keilführungen und den Auflageflächen
der Box an der Walzenoberfläche. Hierdurch resultiert ein kompaktes
Aggregat mit vergleichsweise geringer Bauhöhe und guter mechanischer
Stabilität, wodurch auch der Verschleiß reduziert wird.
Bei der Ausführungsform für die bevorzugte Anwendung des
erfindungsgemäßen Systems hat der Wechselhalter eine Aufnahme für
den Schaft eines Rundschaftmeißels und bildet die Achse der Schraube
mit der Achse des in die Aufnahme eingesetzten Meißels einen Winkel
in dem Bereich von 35 bis 50°, vorzugsweise 39 bis 46°. Besonders
bevorzugte Winkel sind 40° und 45°. Die Aufnahme für den Meißelschaft
ist im allgemeinen eine zylindrische Bohrung mit der genannten Neigung.
Dabei ist die Schaftlänge im allgemeinen größer als die Länge
der Bohrung, so daß das hintere Ende des Schaftes ein kleines Stück
aus der Bohrung vorsteht. Die erlaubt eine zusätzliche Verankerung
des Meißels in dem Wechselhalter, die weiter unten näher diskutiert
wird.
Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Systems bildet die Achse des in die Aufnahme des Wechselhalters
eingesetzten Meißels mit der Mittelebene des Wechselhalters einen
Winkel in dem Bereich von 0,5 bis 5°, vorzugsweise von etwa 3°.
Dadurch wird erreicht, daß der Meißel beim Auftreffen auf das abzufräsende
Material ein Drehmoment erfährt und sich in der Aufnahme
dreht, wodurch ein gleichmäßiger Verschleiß des Meißelkopfes erreicht
wird. Die Meißelachse kann nach der einen oder der anderen
Seite aus der Mittelebene ausgelenkt sein.
Auf dem hinteren Teil der Box ist vorzugsweise ein Widerlager
zur Abstützung eines Werkzeugs zum Austreiben des Rundschaftmeißels
aus dem Wechselhalter ausgebildet. Da der Meißel relativ häufig gewechselt
werden muß, soll sein Aus- und Einbau schnell und einfach
möglich sein. Man bedient sich hierzu eines speziellen Austreiberwerkzeugs,
durch das mit Hilfe eines Hammers Schläge auf das hintere
Ende des Meißelschaftes geführt werden können. Hierzu muß das Austreiberwerkzeug
auf dem Widerlager abgestützt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
der Kopf des Wechselhalters für das Anschrauben eines Werkzeugs eingerichtet
ist. Dieser Wechselhalter kann durch Anschrauben eines
spezifischen Werkzeugs für die jeweils vorzunehmende Zerkleinerungsarbeit
angepaßt werden.
Der in dem oben beschriebenen Wechselhaltersystem zum Einsatz
kommende Rundschaftmeißel ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß der Kopf des Rundschaftmeißels ein Stahlgußkörper ist, in den
eine Hartmetallspitze und der Kopf eines Rundschaftkörpers oder ein
Körper mit Innengewinde eingegossen sind, in das ein mit Gewinde
versehener Rundschaft einschraubbar ist.
Es hat sich gezeigt, daß die nur durch Umgießen der Hartmetallspitze
und des genannten Kopfes oder Gewindekörpers geschaffene
Verbindung zu dem Gußkörper unter den spezifischen Schlagbeanspruchungen
des Meißels eine höhere Standzeit aufweist. Ein wesentlicher
Vorteil des gegossenen Meißelkopfes im Vergleich zu einem wie üblich
gestauchten Meißelkopf besteht darin, daß der rückseitige Kopfdurchmesser
so groß gemacht werden kann, daß seine Auflagefläche auf dem
Wechselhalter vergrößert wird und die verschleißanfällige Fläche des
Wechselhalters besser geschützt wird. Die Herstellung der Hartlötverbindung
zwischen dem Meißelkörper einerseits und der Martmetallspitze
und dem Schaftkopf andererseits und damit auch die verschleißanfällige
Lötfuge oder Umfangsstufe entfällt. Ein geeigneter Stahl
für den Gußkörper kann ein Cr-Mo-Stahl mit der Spezifikation Härte
5662 - HRC Rockwell sein. Das Material für die Hartmetallspitze kann
eine auf dem Markt erhältliche Carbid-Metall-Legierung sein. Das
Carbid kann darin z.B. WC, TiC, NbC oder TaC oder ein Mischkristall
daraus sein. Das Metall der Legierung kann z.B. Co, Ni, Fe-Ni, Ni-Cr,
Co-W, vorzugsweise Co, sein.
Vorzugsweise hat der Rundschaftkörper einen wenigstens teilweise
eingegossenen Kopf mit einer Umfangsverzahnung und/oder einer Umfangseinschnürung.
Die Umfangsverzahnung sichert die torsionsfeste Verbindung
zwischen dem Schaftkopf und dem gegossenen Stahlkörper; die
Umfangseinschnürung sorgt für die zugfeste Verbindung zwischen dem
Schaft und dem Stahlgußkörper. Vorzugsweise ist der Schaftkopf im
wesentlichen kegelstumpfförmig mit sich zur Meißelkopfrückseite erweiterndem
Konus ausgebildet. Diese Kopfform ist günstig bei der bei
diesem Meißel spezifischen seitlichen Schlagbeanspruchung des Meißelkopfes
für die Übertragung der Schlagkräfte auf den Rundschaft. Dies
ist besonders vorteilhaft, wenn die mit den Meißeln bestückte Walze
nicht nur zum Fräsen, sondern auch zum weiteren Brechen des abgefrästen
Materials dient. Zweckmäßigerweise ist auch auf der Hartmetallspitze
rückseitig eine mit dem Gußkörper in Eingriff befindliche
Verankerung ausgebildet. Die Verankerung kann im Axialschnitt
schwalbenschwanzförmig sein und stellt eine zug- und schlagfeste Verbindung
zwischen der Hartmetallspitze und dem Stahlgußkörper her.
Der Rundschaft des Meißels ist im allgemeinen durch eine ihn
umgebende geschlitzte Federhülse in der Aufnahme des Wechselhalters
drehbar gehalten und gegen Axialverschiebung gesichert. Erfindungsgemäß
ist hierbei vorgesehen, daß an dem von dem Meißelkopf entfernten
Ende der Federhülse mehrere nach außen gebogene, den Rand der
Aufnahmebohrung federnd übergreifende Stege und auf dem Rundschaft
im Bereich der Stege eine Umfangsnut ausgebildet sind. Durch diese
Stege wird über die Klemmkraft der Federhülse hinaus eine zusätzliche,
mehr oder weniger formschlüssige Verankerung des Rundschaftmeißels
auf dem Wechselhalter erreicht. Insbesondere bei hohen Drehzahlen
von 1000 UpM und mehr kann es vorkommen, daß die Meißel durch
die Klemmkräfte der Federhülse nicht gehalten werden können und aus
den Wechselhaltern geschleudert werden. Durch die den unteren Rand
der Meißelaufnahme übergreifenden Stege wird der Meißel zusätzlich
im Wechselhalter gehalten.
Die Herstellung eines Rundschaftmeißels mit eingegossenem Schaft
und eingegossener Hartmetallspitze erfolgt erfindungsgemäß so, daß
man eine Gießform für den Meißelkopf so anordnet, daß ihre Formhohlraumachse
vertikal verläuft und die Formspitze nach unten gerichtet
ist, in der Spitze der Gießform eine Hartmetallspitze angeordnet wird,
der Kopf des Rundschaftes mit Abstand über der Hartmetallspitze koaxial
in der Gießform angeordnet wird und die Hartmetallspitze und der Rundschaftkopf
durch Füllen des Formhohlraums mit einer Stahlschmelze
wenigstens teilweise umgossen werden. Nach dem Erstarren der Stahlschmelze
wird der Rundschaftmeißel entformt. Der erfindungsgemäße
Meißel weist keine Lötfugen mehr auf und ist in der Herstellung relativ
preisgünstig, da aufwendige Arbeitsgänge entfallen, wie z.B. das
Aufspritzen oder Auflöten einer verschleißfesten Schicht auf einen
Meißelkopfgrundkörper. Der so hergestellte Meißel hat im Vergleich
zu den eingangs genannten Meißeln mit eingelöteter Hartmetallspitze
wesentlich längere Standzeiten, die z.B. 4 Tage betragen können,
während sonst die Standzeit in dem Bereich von 1 Stunde bis zu 1 Tag
beträgt. Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist jedoch darin zu sehen, daß Meißelköpfe mit einem größeren Basisdurchmesser
als nach dem herkömmlichen Stauchverfahren hergestellt
werden können, wodurch der Verschleiß des Meißelhalters an den kritischen
Auflageflächen reduziert wird. Zweckmäßigerweise hält man
den Schaftkopf in Anlage an der oberseitigen Formwand. Dabei kann
der hintere Teil des Schaftkopfes und ggfs. ein Teil des Schaftes
innerhalb dieser Formwand bzw. des Formdeckels liegen, so daß dieser
Bereich von der eingegossenen Stahlschmelze nicht umhüllt wird. Es
hat sich gezeigt, daß es ausreicht, wenn der vordere Teil des Schaftkopfes
von der Stahlschmelze umhüllt wird, insbesondere, wenn er die
oben genannte Verzahnung oder Einschnürung enthält. Zweckmäßigerweise
wird der Schaft über der Gießform zentriert zu dieser aufgehängt,
wodurch er von der Hartmetallspitze bzw. Formspitze auf Abstand gehalten
wird. Außerdem hat der Schaftkopf von der Mantelfläche des zu
gießenden Meißelkopfes in allen radialen Richtungen den gleichen Abstand.
Der erfindungsgemäß einsetzbare Rundschaftmeißel kann auch insgesamt,
d.h. einschließlich Spitze und Schaft als ein Stahlgußkörper
gefertigt werden. Dieser Meißel zeichnet sich durch geringste Herstellungskosten
aus. Geeignete Gußstähle sind vorzugsweise Chrom-Molybdän-Stähle.
Dieser Meißel hat ebenfalls den Vorteil, daß die dem Wechselhalter
anliegende Meißelkopfbasis gegenüber herkömmlichen Fertigungsverfahren
vergrößert und dadurch der Verschleiß des Meißelhalters
verringert werden kann.
Das erfindungsgemäße System wird nachfolgend an Hand der
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des
Systems aus Wechselhalter und Box mit einem in den Wechselhalter
eingesetzten Rundschaftmeißel, teilweise im Schnitt; Figur 1a eine Teildarstellung der Fig. 1 mit einer vorgesetzten
Brecherplatte; Figur 2 die Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Aggregats ohne
den Meißel in Richtung des Pfeils Y gesehen; Figur 3 die Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Aggregats ohne
den Meißel in Richtung des Pfeils Z gesehen; Figur 4 die Ansicht entsprechend Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform,
bei der die Keile an der Box und die Keilaufnahmen im
Wechselhalter angeordnet sind; Figur 5 die Ansicht entsprechend Fig. 3 der zweiten Ausführungsform; Figur 6 die Seitenansicht einer dritten Ausführungsform aus
Wechselhalter und Box mit einem eingesetzten Rundschaftmeißel,
teilweise im Schnitt; Figur 6a eine Detaildarstellung der Fig. 6, die einen federnd
abgestützten Kopf der Spannschraube zeigt; Figur 7 den Axialschnitt eines in dem erfindungsgemäßen System
eingesetzten Rundschaftmeißels, teilweise in der Ansicht; Figur 8 die Form zum Gießen einer ersten Ausführunsgform des
in dem erfindungsgemäßen System eingesetzten Rundschaftmeißels im
Axialschnitt; Figur 9 die Form zum Gießen einer zweiten Ausführungsform des
in dem erfindungsgemäßen System eingesetzten Rundschaftmeißels im
Axialschnitt; Figur 10 die Ansicht des Rundschaftes für den in der Form nach
Figur 9 gegossenen Meißelkopf; Figur 11 den Axialschnitt der zweiten Ausführungsform des in dem
erfindungsgemäßen System eingesetzten Rundschaftmeißels; Figur 12 den Kopf einer weiteren Ausführungsform des Wechselhalters
für ein anderes Werkzeug im Schnitt; Figur 13 die zur Halterung des Rundschaftmeißels in dem Wechselhalter
wie in Figur 7 gezeigt zum Einsatz kommende Federhülse in der
Bodenansicht; und Figur 14 eine vierte Ausführungsform des Aggregats aus Wechselhalter
und Box im Schnitt durch die Schraubenachse.
Nach den Figuren 1 bis 3 besteht das erfindungsgemäße Schnellwechselhaltersystem
für den Rundschaftmeißel 1 im wesentlichen aus
einer auf die Walze 2 aufgeschweißten Box 3, einem mit der Box 3 in
der nachfolgend beschriebenen Weise lösbar verbundenen Wechselhalter 4
und einer Spannschraube 5. Der Wechselhalter 4 enthält eine als zylindrische
Bohrung ausgebildete Aufnahme 6 für den Schaft 16 des Rundschaftmeißels
1. Der Meißel 1 ist in der Aufnahme 6 mit Hilfe einer
Federhülse lösbar gehalten, die in Figur 1 nicht dargestellt ist und
im Zusammenhang mit Figur 7 näher beschrieben wird. Der Durchmesser
des Meißelkopfes 7 an seiner Basis ist genügend groß, um die verschleißgefährdete
Auflagefläche 8 des Meißelhalters zu überdecken.
Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, hat der Wechselhalter
4 auf beiden Seiten zur Mittelebene 9 symmetrische, keilförmige Anformungen
10, die in entsprechend keilförmige Ausnehmungen 11 in den Flügeln
der Box 3 eingreifen. Der Wechselhalter 4 kann daher von vorne,
d.h. in Richtung des Pfeils Y, in die Box 3 eingeschoben werden, bis
die Keile 10 in den keilförmigen Ausnehmungen 11 zur Anlage kommen.
An dem Wechselhalter 4 ist zwischen den Anformungen 10 vorne
eine nach unten gezogene Stirnwand 12 mit einer Gewindebohrung 12a
angeformt. Die Box 3 ist dagegen hinten im mittleren Bereich
nach unten gezogen und mit einer Durchgangsbohrung 3a mit einer Senkung
3b versehen. Durch die in die Gewindebohrung 12a eingeschraubte,
mit ihrem Kopf 5a in der Senkung 3b abgestützte Spannschraube 5 wird
der Wechselhalter 4 mit seinen Keilen 10 in die Keilausnehmungen 11
gezogen. Dadurch ergibt sich zwischen dem Wechselhalter 4 und der
Box 3 eine verschleißarme Verbindung bei kompaktem Aufbau des Aggregats.
Die Spannschraube 5 liegt parallel zur Tangentialebene 13,
an der Oberfläche der Walze 2 in der Mitte C der Box 3,
wodurch sich die im Vergleich zu dem bekannten Wechselhaltersystem
geringe Bauhöhe (Abstand A-B der Meißelspitze von der Walzenkernoberfläche)
ergibt. Anders als bei dem bekannten Wechselhaltersystem
bedarf es zum An- und Abbau des Wechselhalters 4 keines Spezialwerkzeugs.
Nach dem Lösen der Spannschraube 5 aus dem Gewinde 12a kann
der Wechselhalter 4 auch bei starker Verschmutzung durch leichte
Hammerschläge gegen den Rücken 4a aus der Keilverbindung 10,11 gelöst
werden. Umgekehrt kann der Wechselhalter 4 durch leichte Hammerschläge
gegen die Vorderseite 4b wieder verkeilt werden. Dabei kann eine in
den Keilaufnahmen evtl. vorhandene Verschmutzung durch die Querbohrungen
14 nach außen weggedrückt werden. Ein verschlissener Wechselhalter
4 kann daher mühelos auf der Baustelle ausgetauscht werden.
Zum Austausch eines verschlissenen Meißels 1 bedient man sich
eines Werkzeugs 15. An der Rückseite der Box 3 befindet sich im
mittleren Bereich etwa auf Höhe der unteren Mündung der Aufnahme 6
ein Widerlager 3c, auf dem das Werkzeug zum Austreiben des Meißels 1
wie in Figur 1 dargestellt abgestützt werden kann. Durch leichte
Hammerschläge auf das dem Meißelschaftboden anliegende Austreiberwerkzeug
15 kann dann der Meißel 1 mühelos aus der Aufnahme 6 ausgetrieben
und ersetzt werden. Die Box 3 ist auf beiden Seiten der Mittelebene
9 mit je einer Kufe 3d versehen. Die Anschweißung der Box 3
an die Walze 2 erfolgt längs dieser Kufen 3d. Die in Fig. 1a gezeigte
Brecherplatte 32 ist oberflächengehärtet und dient zusammen mit einer
Brecherleiste (nicht gezeigt) zur weiteren Brechung des abgefrästen
Materials einer Straßendecke oder dergl..
Die in den Figuren 4 und 5 gezeigte Ausführungsform unterscheidet
sich von der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 nur dadurch,
daß die Keile 10' auf den Flügeln der Box 3 jeweils sich innenseitig
gegenüberstehend angeordnet sind und nicht auf den Außenseiten des
Wechselhalters 4. Wie aus Figur 4 ersichtlich, hat der Wechselhalter
4 stattdessen auf beiden Seiten je eine keilförmige Aufnahme 11' für
die Keile 10'.
Während bei den dargestellten Ausführungsformen zwei Keilverbindungen
vorgesehen sind, bei denen die Flächen 10b und 10c die Keilflächen
bilden, kann bei einer anderen Ausführungsform nur eine Keilverbindung
vorgesehen sein. Hierbei verlaufen z.B. die beiden Flächen
10a keilförmig zueinander. Die Aufnahmen 11 haben dann entsprechend
keilförmige Flächen 11a, wobei die Keilflächen 11a den gleichen
Keilwinkel bilden wie die Flächen 10a. Die Flächen 10b und 10c
können bei dieser Ausführungsform parallel zueinander verlaufen, vergl.
Figur 2.
Die in Figur 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von
der nach Figur 1 im wesentlichen dadurch, daß der Wechselhalter 4
vorne keine Stirnwand 12 hat, sondern stattdessen im mittleren Bereich
eine Anformung 12' mit einer Gewindebohrung 12a, in welche die
Spannschraube 5 einschraubbar ist, um den Wechselhalter 4 mit seinen
Keilen 10 in der Box 3 zu verkeilen. Um das Zusetzen des bei dieser
Ausführungsform gebildeten Hohlraums 3' mit Bitumen, Schmutz und
dergl. zu vermeiden, hat die Box 3 vorderseitig eine Wand 3e. Der
Wechselhalter 4 wird bei dieser Ausführungsform von oben in die Box
eingesetzt (Richtung des Pfeils X) und dann in Richtung des Pfeils Y
in die Keilverbindung eingeschoben. Die Keilaufnahmen sind hierbei
so kurz, daß das Einsetzen des Wechselhalters von oben möglich ist,
bevor die Keile 10 in ihre Aufnahmen eintreten. Im übrigen stimmt
die Ausführungsform nach Figur 6 mit der nach Figur 1 überein. Bei der
Ausführung nach Fig. 6a ist in der Senkung 3b eine ringförmige Tellerfeder
31 angeordnet. Durch sie werden die Keile auch bei Verschleiß
in Eingriff gehalten.
Figur 7 zeigt eine Ausführungsform des Rundschaftmeißels 1 auf
dem Wechselhalter 4 im Detail. Der Meißelkopf 7 besteht aus einem
Stahlgußkörper, in den der Kopf eines Schaftes 16 und eine Hartmetallspitze
17 eingegossen sind. Der Kopf 7 ist unterhalb der Hartmetallspitze
17 ballig ausgebildet, um dem Verschleiß in diesem Bereich
entgegenzuwirken. Der Schaftkopf 16a hat einen konischen Bereich,
eine Umfangsrille 16b und eine Umfangsverzahnung 16c. Der
Rundschaftmeißel 1 wird in der zylindrischen Aufnahme 6 des Wechselhalters
4 mittels einer Federhülse 18 gehalten, die den Schaft 16
umgibt. Die Hülse 18 aus Federstahl hat einen Längsschlitz 18a über
ihre gesamte Höhe sowie am unteren Ende mehrere kurze axparallele
Einschnitte, wodurch z.B. sechs kurze Stege gebildet sind. Das untere
Ende jedes zweiten Stegs hat eine Abbiegung 18c nach außen, die den
Rand der Aufnahmebohrung 6 übergreift und dadurch eine zusätzliche
Verankerung des Meißels 1 auf dem Wechselhalter 4 schafft. Der Schaft
16 hat im unteren Bereich einen Bund 16e, auf dem die nicht nach
außen abgebogenen Stege 18b der Federhülse 18 aufstehen und dadurch
den Schaft 16 in der Federhülse 18 gegen Axialverschiebung sichern.
Wie ersichtlich hat der Schaft 16 oberhalb des Bundes 16e eine Umfangsnut
16f, in die die abgebogenen Enden 18c der Stege zurückfedern
können, wenn der mit der Hülse 18 bestückte Schaft 16 in die zylindrische
Aufnahme 6 des Wechselhalters eingesetzt oder aus ihr ausgetrieben
wird. Die Anordnung der Abbiegungen 18c der Hülse 18 ist
aus Figur 13 ersichtlich.
Nach Figur 8 besteht die Gießform 21 aus einem Basisteil 21a
und einem Deckelteil 21b, zwischen denen Eingußöffnungen 21c vorgesehen
sind. In den Formhohlraum 22 ist der Schaft 23 mit seinem
Kopf 23a,23b konzentrisch und mit maximalem Abstand von der in die
Formhohlraumspitze 22a eingelegten Hartmetallspitze 17 angeordnet.
Hierzu ist der Schaft 23 in einer Halterung 24 befestigt, in der noch
weitere Schäfte (nicht dargestellt) für Abgüsse in weiteren Gießformen
21 gehaltert sein können. Der Kopf 23a des Schaftes hat eine
kegelstumpfförmige Mantelfläche 23b und einen flachen, in der Bohrung
21d des Deckelteils 21b aufgenommenen kegelstumpfförmigen Kopfteil
23c.
Die in Figur 9 gezeigte Form 21 ist im wesentlichen mit der in
Figur 8 gezeigten Form identisch. Der Unterschied besteht nur darin,
daß nicht wie bei Figur 8 bereits der spätere Schaft 23 mit seinem
Kopf 23a in der Form angeordnet wird, um ihn zusammen mit der Hartmetallspitze
17 einzugießen, sondern stattdessen ein Gewindering 26,
in den ein stabförmiger, an der Halterung 24 montierter Halter 25
eingeschraubt ist und der dadurch an dem Deckelteil 21b wie gezeigt
gehalten wird. Nach dem Gießen des Meißelkopfes ist der Gewindering
26 in diesem verankert. Der Halter 25 wird nach dem Entformen aus dem
Gewindering 26 entfernt, in dessen Innengewinde dann der in Figur 10
gezeigte Schaft 27 mit seinem Gewinde 27a eingeschraubt werden kann,
so daß sich der in Figur 11 im Axialschnitt gezeigte Rundschaftmeißel
ergibt. Es ist zu bemerken, daß anstelle des Gewinderings 26 anders
geformte Körper mit Innengewinde eingegossen werden können, die ein
Anschrauben des Schaftes 27 ermöglichen. Insbesondere kann anstelle
des Rings 26 eine Schraubkappe eingegossen werden, die außenseitig
zur besseren Verankerung in dem Gußkörper Vorsprünge tragen kann.
Eine so ausgebildete Schraubkappe kann sich auch weiter in den Formhohlraum
erstrecken und beispielsweise die Form eines Kopfes haben,
wie er in Figur 7 dargestellt ist. Die Einschraubdrehung des Gewindes
27a ist den beim Auftreffen des Meißels 1 auf das abzufräsende
Material wirksamen Drehimpulsen gleichgerichtet, um ein Lockern des
Meißelkopfes 7 auf dem Schaft 27 zu verhindern.
Figur 12 zeigt den Kopf einer weiteren Ausführungsform des
Wechselhalters 4 mit einer Werkzeugaufnahme 6 und mehreren Gewindebohrungen
4c (nur eine sichtbar) zum Anschrauben verschiedener Werkzeuge.
In Figur 12 ist ein Werkzeug 28 mit einer Hartmetallplatte 29
mittels Schraube 30 an dem Wechselhalter 4 angebracht. Mit Hilfe derart
modifizierter Wechselhalter 4 ist es daher möglich, Werkzeuge für
verschiedene Anwendungszwecke in den Boxen 3 zu montieren, so daß die
Maschine vielseitig eingesetzt werden kann.
Figur 14 zeigt, wie das erfindungsgemäße System mit nur einem
Keil 10 und einer Keilaufnahme 11 realisiert wird. Die Figur zeigt
diese Ausführungsform in einem Schnitt durch die Schraubenachse 19
parallel zu der Tangentialebene 13 an dem Walzenkern, vergl. Figur 6.
Außer dieser einkeiligen Ausführungsform ist auch eine dreikeilige
Form möglich. Hierzu sind bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform
nicht nur die beiden Flächenpaare 10b+10c keilförmig, sondern
auch die beiden dort eingetragenen Seitenflächen 10a bilden einen Keil
analog der Darstellung in Figur 14.
Anstelle der in Figur 6a gezeigten Tellerfeder 31 kann auch eine
Schraubendruckfeder oder dergl. eingesetzt werden, um die Schraube 5
unter Vorspannung zu halten. Die Nachstellung der Schraube ist
nur nach größeren Zeitintervallen nötig, wenn ihr Kopf 5a federnd
an der Box 3 abgestützt ist.