EP1319801A2 - Meisselhalterwechselsystem mit Spannschrauben - Google Patents

Meisselhalterwechselsystem mit Spannschrauben Download PDF

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EP1319801A2
EP1319801A2 EP02025217A EP02025217A EP1319801A2 EP 1319801 A2 EP1319801 A2 EP 1319801A2 EP 02025217 A EP02025217 A EP 02025217A EP 02025217 A EP02025217 A EP 02025217A EP 1319801 A2 EP1319801 A2 EP 1319801A2
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EP
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holder
chisel
receptacle
clamping
changing system
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EP02025217A
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EP1319801B1 (de
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Bernd Holl
Dr. Günter Hähn
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Wirtgen GmbH
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Wirtgen GmbH
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    • E21C35/193—Means for fixing picks or holders using bolts as main fixing elements
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    • Y10S411/914—Coated bolt

Definitions

  • the invention relates to a tool holder changing system with a base part a chisel holder receptacle into which a chisel holder equipped with a chisel can be used, the bit holder with a holder shaft in the bit holder receptacles are introduced and held in place by means of clamping screws and the tensioning screws can be screwed into a thread receptacle of the base part and is under tension in a clamping receptacle of the holder shaft support the chisel holder.
  • Such bit holder changing systems are used in milling drums of milling machines, for example, road milling machines. Both are Chisels from the chisel holders as well as the chisel holders from the chisel holder receptacles interchangeable to replace them in case of wear, damage and the like to be able to change the bit holder system from the milling machine to have to solve.
  • This object is achieved according to the invention in that the surfaces of the external thread of the clamping screw and / or the internal thread of the thread holder of the bit holder receptacles with a metallic layer Zinc and aluminum flakes and a mineral chromium oxide binder are provided, which is baked after application.
  • layer thicknesses of 5 ⁇ m to 10 ⁇ m are selected.
  • the barrier effect is determined by the number of lamellas per micrometer of the layer of the coated surfaces enlarged. Just the small layer thickness allows a problem-free coating of the threaded parts and at about 300 ° C burn-in. Compared to the electrolytic application of Protective layers are covered without hydrogen embrittlement.
  • the layer can be applied by dipping, spinning or spraying and be branded afterwards.
  • the same purpose can be achieved by increasing the layer thickness.
  • This coating is non-electrolytic on the metallic base of the screw connection deposited without affecting the functionality of the same.
  • the coating consists mainly of zinc and aluminum fins, which are form in a metallic compound of chromium passivation, and offers also an optimal thin film corrosion protection, so that also seizing the screw connection when using the tool holder changing system in the Outdoors is prevented.
  • the metallic layer of zinc and aluminum flakes are replaced by metallic Salts and chromium oxides combined with each other and with the metal base.
  • the layer is formed by a chemical reaction between the layer material and the metal base during the baking process at about 300 ° C.
  • the layer material is in a dispers of zinc and aluminum flakes in an aqueous chromic acid solution. The dispersion only contains to a small extent organic substances used to control the chemical reaction required are.
  • the baking process is the most important process when applying the layer. Due to the heat, the hexavalene chromium contained in the dispersion is reduced to insoluble and non-toxic trivalent chromium according to the following reaction: 2 ZnCr 2 O 7 ⁇ 2 ZnCr 2 O 4 + 3O 2 ,
  • the Clamping screw has an approach with a contact surface on the clamping receptacle is present, and that the approach at least to the contact surface adjacent area has smaller outer cross-sectional dimensions than the outside diameter of the external thread of the clamping screw.
  • the tapered approach further reduces the risk of damage the threaded connection. If flattening of the contact surface occurs during operation of the occurring tension and work force occur, this affects then the free disassembly is not.
  • the approach can be taken freely from the Unscrew the thread holder of the chisel holder without damaging it of threads occurs.
  • the approach is frustoconical and based on the the area of the clamping screw that carries the external thread up to the contact surface continuously rejuvenated.
  • the clamping screws trained in the form of a grub screw and completely into the Threaded base part is screwed in. So that the clamping screw completely moved out of the locking area.
  • the drawing shows in side view and in section a tool holder changing system, consisting of a base part 11 and a chisel holder 20.
  • the base part 11 is attached to the surface of a milling drum 10, preferably welded.
  • the base part 11 has a chisel holder receptacle 12.
  • the keeper is provided with a recessed clamping receptacle 23.
  • This clamping receptacle 23 is accessible via a thread receptacle 13.
  • the thread receptacle 13 is in introduced the base part 11.
  • a clamping screw 15 is used for fixing the bit holder 20 to the base part 11.
  • the clamping screw 15 is as Set screw is formed and has a tool holder 17 on the head side (Hexagon socket).
  • the clamping screw 15 is 16 in with its external thread the internal thread 14 of the threaded receptacle 13 is screwed in.
  • the End facing away from the tool holder 17 is the clamping screw 15 with a Approach 18 provided.
  • the approach 18 is designed as a truncated cone and tapers starting from the area of the external thread 16 of the clamping screw 15 continuously up to the free end of the clamping screw 15.
  • the Approach 18 ends with a contact surface 18.1.
  • the contact surface 18.1 supports down on a counter surface of the clamping receptacle 23.
  • the chisel holder used is supported on the base part with an abutment surface 28 11 onwards. As the drawing shows, one ends as a chisel holder 21 trained hole in this joint surface.
  • the chisel holder 21 takes a pick 25 on.
  • the round shank chisel 25 has a chisel head, to which a chisel shaft is molded. On the chisel shaft is one Clamping sleeve 26 pulled up. This is spring-loaded in the chisel holder 21 and sets the pick 25.
  • the chisel head is over a wear protection disc 25.1 is supported on the top of the bit holder.
  • the chisel head has a hard metal tip 27.
  • the chisel holder 20 on the base part 11 is the clamping screw 15 clamped against the clamping receptacle 23.
  • a metallic layer of zinc and is on the external thread 16 Aluminum slats and a mineral chromium oxide binder applied. This layer is applied after application. The shift does it furthermore a corrosion protection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Meißelhalterwechselsystem mit einem Basisteil (11) mit einer Meißelhalteraufnahme (12), in die ein mit einem Meißel bestückter Meißelhalter (20) einsetzbar ist, wobei der Meißelhalter (20) mit einem Halterschaft (22) in die Meißelhalteraufnahmen (12) eingeführt und mittels Spannschrauben (15) darin festgehalten sind und wobei die Spannschrauben in eine Gewindeaufnahme (13) des Basisteils (11) einschraubbar ist und sich dabei unter Spannung in einer Spannaufnahme (23) des Halterschaftes (22) des Meißelhalters abstützen. Bei einem Meißelhalterwechselsystem ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Oberflächen des Außengewindes (16) der Spannschraube (15) und/oder des Innengewindes der Gewindeaufnahme der Meißelhalteraufnahmen (12) mit einer metallischen Schicht aus Zink- und Aluminiumlamellen und einem mineralischen Chromoxyd-Bindemittel versehen sind, die nach dem Aufbringen eingebrannt ist, dann werden die Schraubverbindungen so verbessert, dass größere Vorspannkräfte/Anziehdrehmomente übertragbar sind, ohne eine Beschädigung der Schraubverbindungen befürchten zu müssen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Meißelhalterwechselsystem mit einem Basisteil mit einer Meißelhalteraufnahme, in die ein mit einem Meißel bestückter Meißelhalter einsetzbar ist, wobei der Meißelhalter mit einem Halterschaft in die Meißelhalteraufnahmen eingeführt und mittels Spannschrauben darin festgehalten sind und wobei die Spannschrauben in eine Gewindeaufnahme des Basisteils einschraubbar ist und sich dabei unter Spannung in einer Spannaufnahme des Halterschaftes des Meißelhalters abstützen.
Derartige Meißelhalterwechselsysteme werden bei Fräswalzen von Fräsmaschinen, beispielsweise Straßenfräsmaschinen eingesetzt. Dabei sind sowohl die Meißel aus den Meißelhaltern als auch die Meißelhalter aus den Meißelhalteraufnahmen austauschbar, um diese bei Abnützung, Beschädigung und dgl. ersetzen zu können, ohne die Meißelhalterwechselsystem von der Fräsmaschine lösen zu müssen.
Für einen eindeutigen Halt des Meißelhalters in der Meißelhalteraufnahme kommt es entscheidend auf die mit den Spannschrauben einstellbaren Vorspannkräften/Anziehdrehmomenten an. Sind diese zu groß, können die Werkzeugaufnahmen der Spannschrauben beschädigt werden, so dass die Aufhebung der Schraubverbindung erschwert oder gar unmöglich gemacht ist. Dies zieht dann umfangreiche Reparaturarbeiten nach sich. Zudem ist oft die Gleitreibung der Schraubverbindung groß, so dass die übertragenen Vorspannkräfte/Anziehdrehmomente stark vermindert werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Meißelhalterwechselsystem der eingangs erwähnten Art die Schraubverbindung zwischen der Spannschraube und der Gewindeaufnahme der Meißelhalteraufnahme auf einfache Art so zu verbessern, dass große Vorspannkräfte/Anziehdrehmomente auf den Halterschaft des Meißelhalters übertragen werden können, ohne eine Beschädigung der Schraubverbindung, die das Auswechseln des Meißelhalters beeinträchtigen könnten, befürchten zu müssen.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Oberflächen des Außengewindes der Spannschraube und/oder des Innengewindes der Gewindeaufnahme der Meißelhalteraufnahmen mit einer metallischen Schicht aus Zink- und Aluminiumlamellen und einem mineralischen Chromoxyd-Bindemittel versehen sind, die nach dem Aufbringen eingebrannt ist.
Auf diese Weise werden die Gewindeteile der Schraubverbindung durch einen elektrochemischen Mechanismus mit diesen aus Stahl bestehenden Gewindeteilen gegen Korrosion geschützt und erhalten einen verringerten Gleitwert, so dass eine höhere Verspannkraft/ein höheres Anziehdrehmoment auf den Halterschaft des Meißelhalters übertragen werden kann, ohne eine Beschädigung insbesondere der Werkzeugaufnahme der Spannschraube befürchten zu müssen. Diese Schicht opfert sich zugunsten des Grundmaterials und mit der Schichtdicke wird die Verzehrungsgeschwindigkeit der Schicht kontrolliert.
Nach einer Ausgestaltung werden Schichtdicken von 5 µm bis 10 µm gewählt.
Mit der Anzahl der Lamellen pro Mikrometer der Schicht wird der Barriere-Effekt der beschichteten Oberflächen vergrößert. Gerade die geringe Schichtdicke erlaubt eine problemlose Beschichtung der Gewindeteile und die etwa mit 300° C vorgenommene Einbrennung. Gegenüber der elektrolytischen Aufbringung von Schutzschichten wird ein Überzug ohne Wasserstoffversprödung erreicht.
Die Schicht kann im Tauch-, Schleuder- oder Spritzverfahren aufgebracht werden und danach eingebrannt werden.
Ist dabei noch vorgesehen, dass der Reibwert der Schraubverbindung durch Zugabe von Trockenschmiermitteln reduziert ist, dann können über die Schraubverbindung noch größere Vorspannkräfte/Anziehdrehmomente übertragen werden.
Denselben Zweck kann man durch Vergrößerung der Schichtdicke erreichen.
Dieser Überzug ist nicht-elektrolytisch auf der metallischen Basis der Schraubverbindung abgeschieden, ohne die Funktionalität derselben zu beeinträchtigen. Der Überzug besteht hauptsächlich aus Zink- und Aluminiumlamellen, die sich in einer metallischen Verbindung von Chrompassivierung bilden, und bietet zudem einen optimalen Dünnschichtkorrosionsschutz, so dass auch ein Festfressen der Schraubverbindung beim Einsatz der Meißelhalterwechselsystem im Freien verhindert ist.
Enthalten die Ausgangsmaterialien für die Schicht organische Verunreinigungen, dann werden diese beim Einbrennvorgang in Kohlensäure und Wasser umgewandelt. Es entstehen daher beim Aufbringen der Schicht keine giftigen Rückstände, weder in der Luft noch im Wasser, da keine Spülung der aufgebrachten Schicht erforderlich ist.
Die metallische Schicht aus Zink- und Aluminiumlamellen werden durch metallische Salze und Chromoxide miteinander und mit der Metallbasis verbunden. Die Schicht bildet sich durch eine chemische Reaktion zwischen dem Schichtmaterial und der Metallbasis während des Einbrennvorganges bei etwa 300° C. Das Schichtmaterial steht in einer Disperson von Zink- und Aluminiumlamellen in einer wässrigen Chromsäurelösung zur Verfügung. Die Dispersion enthält nur in geringem Maße organische Substanzen, die zur Kontrolle der chemischen Reaktion erforderlich sind.
Der Einbrennvorgang ist der wichtigste Vorgang beim Aufbringen der Schicht. Durch die Hitzeeinwirkung reduziert sich das in der Dispersion enthaltene Hexavalentchrom in unlösliches und ungiftiges Trivalentchrom gemäß der folgenden Reaktion: 2 ZnCr2O7 → 2 ZnCr2O4 + 3O2.
Diese Chromsalze umhüllen jede metallische Lamelle sowie die Metallbasis. Hierdurch wird die Kohäsion der Schicht und die Bildung eines korossionsbeständigen Überzuges ermöglicht.
Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Spannschraube einen Ansatz aufweist, der mit einer Anlagefläche an der Spannaufnahme anliegt, und dass der Ansatz zumindest in dem an die Anlaegfläche anschließenden Bereich kleinere Außen-Querschnittsabmessungen aufweist als der Außendurchmesser des Außengewindes der Spannschraube.
Der querschnittsverjüngte Ansatz verringert weiter die Gefahr der Beschädigung der Gewindeverbindung. Falls im Betrieb eine Abplattung der Anlagefläche infolge der auftretenden Spann- und Arbeitskräfte auftreten, so beeinträchtigt dies dann die freie Demontierbarkeit nicht. Der Ansatz lässt sich nämlich frei aus der Gewindeaufnahme des Meißelhalters ausdrehen, ohne dass eine Beschädigung der Gewindegänge auftritt.
Aus Gründen der optimierten Festigkeitsauslegung kann dabei vorgesehen sein, dass der Ansatz stumpfkegelförmig ausgebildet ist und sich ausgehend von dem das Außengewinde tragenden Bereich der Spannschraube bis hin zur Anlagefläche kontinuierlich verjüngt.
In Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Spannschrauben in Form einer Madenschraube ausgebildet und vollständig in die Gewindeaufnahme des Basisteils eingeschraubt ist. Damit wird die Spannschraube vollständig aus dem Verschließbereich verlagert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt in Seitenansicht und im Schnitt ein Meißelhalterwechselsystem, bestehend aus einem Basisteil 11 und einem Meißelhalter 20. Das Basisteil 11 ist auf der Oberfläche einer Fräswalze 10 befestigt, vorzugsweise angeschweißt. Das Basisteil 11 besitzt eine Meißelhalteraufnahme 12. In diese ist der Meißelhalter mit einem Halterschaft 22 eingesetzt. Der Halterschaft ist mit einer eingetieften Spannaufnahme 23 versehen. Diese Spannaufnahme 23 ist über eine Gewindeaufnahme 13 zugänglich. Die Gewindeaufnahme 13 ist in das Basisteil 11 eingebracht. Zur Fixierung des Meißelhalters 20 an dem Basisteil 11 ist eine Spannschraube 15 verwendet. Die Spannschraube 15 ist als Madenschraube ausgebildet und weist kopfseitig eine Werkzeugaufnahme 17 (Innensechskant) auf. Die Spannschraube 15 ist mit ihrem Außengewinde 16 in das Innengewinde 14 der Gewindeaufnahme 13 eingeschraubt. An ihrem, der Werkzeugaufnahme 17 abgewandten Ende ist die Spannschraube 15 mit einem Ansatz 18 versehen. Der Ansatz 18 ist als Stumpfkegel ausgebildet und verjüngt sich ausgehend von dem Bereich des Außengewindes 16 der Spannschraube 15 bis hin zum freien Ende der Spannschraube 15 kontinuierlich. Der Ansatz 18 schließt mit einer Anlagefläche 18.1 ab. Die Anlagefläche 18.1 stützt sich auf einer Gegenfläche der Spannaufnahme 23 ab.
Der eingesetzte Meißelhalter stützt sich mit einer Stoßfläche 28 an dem Basisteil 11 ab. Wie die Zeichnung erkennen lässt, mündet eine als Meißelaufnahme 21 ausgebildete Bohrung in diese Stoßfläche. Die Meißelaufnahme 21 nimmt einen Rundschaftmeißel 25 auf. Der Rundschaftmeißel 25 besitzt einen Meißelkopf, an den ein Meißelschaft angeformt ist. Auf den Meißelschaft ist eine Spannhülse 26 aufgezogen. Diese verspannt sich federelastisch in der Meißelaufnahme 21 und legt den Rundschaftmeißel 25 fest. Der Meißelkopf ist über eine Verschleißschutzscheibe 25.1 auf der Oberseite des Meißelhalters abgestützt. Der Meißelkopf weist eine Hartmetallspitze 27 auf. Zur Fixierung des Meißelhalters 20 an dem Basisteil 11 wird, wie oben geschrieben, die Spannschraube 15 gegen die Spannaufnahme 23 verspannt. Dabei sind hohe Vorspannkräfte erforderlich. Um die Reibung zwischen dem Außengewinde 16 der Spannschraube 15 und dem Innengewinde 14 der Gewindeaufnahme 13 erhöhen zu können, ist auf das Außengewinde 16 eine metallische Schicht aus Zinkund Aluminiumlamellen und einem mineralischen Chromoxyd-Bindemittel aufgebracht. Diese Schicht ist nach dem Aufbringen eingebracht. Die Schicht leistet darüber hinaus noch einen Korrosionsschutz.
Infolge der hohen Spannkraft entstehen hohe Flächenpressungen im Übergangsbereich zwischen der Anlagefläche 18.1 und der Spannaufnahme 23. Diese Kräfte können zu einer Plattung des Ansatzes 18 insbesondere dann führen, wenn zusätzliche hohe Stoßkräfte im Betriebseinsatz über den Meißel 25 aufgenommen werden müssen. Da die Geometrie des Ansatzes 18 verjüngt gewählt ist, sind die auftretenden Abplattungen in gewissem Umfang unschädlich und beschädigen insbesondere beim Herausdrehen der Spannschraube 15 aus der Gewindeaufnahme 13 das Innengewinde 14 nicht.

Claims (11)

  1. Meißelhalterwechselsystem mit einem Basisteil mit einer Meißelhalteraufnahme, in die ein mit einem Meißel bestückter Meißelhalter einsetzbar ist, wobei der Meißelhalter mit einem Halterschaft in die Meißelhalteraufnahmen eingeführt und mittels Spannschrauben darin festgehalten sind und wobei die Spannschrauben in eine Gewindeaufnahme des Basisteils einschraubbar sind und sich dabei unter Spannung in einer Spannaufnahme des Halterschaftes des Meißelhalters abstützen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen des Außengewindes (16) der Spannschraube (15) und/oder des Innengewindes (14) der Gewindeaufnahme (13) der Meißelhalteraufnahmen (11) mit einer metallischen Schicht aus Zink- und Aluminiumlamellen und einem mineralischen Chromoxyd-Bindemittel versehen sind, die nach dem Aufbringen eingebrannt ist.
  2. Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug Schichtdicken von 5 µm bis 10 µm aufweist.
  3. Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass mit der Anzahl der Lamellen per µm der Schicht der Barierre-Effekt der beschichteten Oberflächen vergrößerbar ist.
  4. Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft/Anziehdrehmoment der Schraubverbindung zwischen Spannschraube (15) und Gewindeaufnahme (13) der Meißelhalteraufnahme (11) durch größere Wahl der Schichtdicke steigerbar ist.
  5. Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht durch Tauch-, Schleuder- oder Spritzverfahren aufgebracht, danach getrocknet und schließlich bei etwa 300° C eingebrannt ist.
  6. Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Reibwert der Schraubverbindung durch Zugabe von Trockenschmiermitteln reduziert ist.
  7. Meißelhalterwechselsystem mit einem Basisteil mit einer Meißelhalteraufnahme, in die ein mit einem Meißel bestückter Meißelhalter einsetzbar ist, wobei der Meißelhalter mit einem Halterschaft in die Meißelhalteraufnahmen eingeführt und mittels Spannschrauben darin festgehalten sind und wobei die Spannschrauben in eine Gewindeaufnahme des Basisteils einschraubbar sind und sich dabei unter Spannung in einer Spannaufnahme des Halterschaftes des Meißelhalters abstützen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschraube (15) einen Ansatz (18) aufweist, der mit einer Anlagefläche (18.1) an der Spannaufnahme (23) anliegt, und
    dass der Ansatz (18) zumindest in dem an die Anlagefläche (18.1) anschließenden Bereich kleinere Außen-Querschnittsabmessungen aufweist als der Kerndurchmesser des Außengewindes (16) der Spannschraube (15).
  8. Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ansatz (18) über einen Radius (R) in die Anlagefläche (18.1) übergeht.
  9. Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (18) stumpfkegelförmig ausgebildet ist und sich ausgehend von dem das Außengewinde (16) tragenden Bereich der Spannschraube (15) bis hin zur Anlagefläche (18.1) kontinuierlich verjüngt.
  10. Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschrauben (15) in Form einer Madenschraube ausgebildet und vollständig in die Gewindeaufnahme (14) des Basisteils (10) eingeschraubt ist.
  11. Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    gekennzeichnet durch einen der Ansprüche 7 bis 9.
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EP02025217A Expired - Lifetime EP1319801B1 (de) 2001-12-15 2002-11-12 Meisselhalterwechselsystem mit Spannschrauben

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US (1) US6866343B2 (de)
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