Die Erfindung betrifft ein Wechselhaltersystem für Werkzeuge,
insbesondere für Rundschaftmeißel, auf Walzen für den Straßenund
Wegebau, mit einer auf die Walze aufgeschweißten Box mit einer
Aufnahme für den Schaft eines Wechselhalters und Flächen an ihrer
Oberseite für die Anlage des Wechselhalterkopfes, einem Wechselhalter
mit einer Werkzeugaufnahme, dessen Schaft in die Aufnahme
der Box eingesetzt ist, und einer Spannschraube für die Festlegung
des Wechselhalters auf der Box.
Aus DE 33 12 514 A1 ist eine mit Werkzeugen bestückte Walze
für Arbeitsmaschinen, insbesondere für den Straßen- und Wegebau,
bekannt, bei der auf die Mantelfläche Boxen aufgeschweißt sind
und die Werkzeuge mittels Wechselhalter in die Boxen eingesetzt
sind. Der Schaft des Wechselhalters ist umgekehrt T-förmig und
wird in die entsprechend ausgebildete Öffnung auf der Vorderseite
der Box eingeschoben und durch einen in den Schaft eingeschraubten,
mit dem Kopf an der Rückseite der Box abgestützten Bolzen gehalten.
Diese Konstruktion baut relativ hoch, wodurch im Betrieb hohe
Momente auf die Box einwirken. Die vorderseitige Öffnung der Box
führt zu schneller Verschmutzung des Inneren der Box, was beim
Austausch des Wechselhalters nachteilig ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Wechselhaltersystem für Werkzeuge, insbesondere Rundschaftmeißel,
auf Walzen zu schaffen, das sich durch eine geringe Bauhöhe auszeichnet
und daher auch auf Walzen mit geringem Durchmesser (z.B.
15 bis 30 cm) geeignet ist. Ferner soll ein Wechselhaltersystem
geschaffen werden, bei dem der Austausch des Wechselhalters vereinfacht
wird. Insbesondere soll der bei diesem Austausch bisher
erforderliche Platzbedarf tangential zur Walze verringert werden.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Systems ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Wechselhaltersystem
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Wandung der Box
eine erste und eine zweite Führung ausgebildet sind, die sich auf
einer gemeinsamen Mittelachse gegenüberliegen, der Schaft des
Wechselhalters einen von seiner Unterseite ausgehenden Schlitz
zur Aufnahme der Spannschraube und an seinen Außenseiten im Bereich
der Führungen je wenigstens eine Anformung mit ersten Angriffsflächen
hat, in der ersten Führung ein erster Backenkörper verschiebbar
geführt ist, der eine erste Bohrung enthält, in der
zweiten Führung ein zweiter Backenkörper verschiebbar geführt ist,
der eine mit der ersten Bohrung axial ausgefluchtete zweite Bohrung
enthält, an den inneren Enden beider Backenkörper je wenigstens
eine zweite Angriffsfläche ausgebildet sind, die mit den ersten
Angriffsflächen rampenartig zusammenwirken können, die erste und/oder
die zweite Bohrung mit Gewinde versehen ist und die
Spannschraube in den Bohrungen mit beiden Backenkörpern in Eingriff
ist, so daß die Backenkörper durch Drehen der Spannschraube
axial verfahrbar und dadurch ihre zweiten Angriffsflächen mit den
ersten Angriffsflächen in und außer Eingriff bringbar sind.
Die Fixierung und Zentrierung des Wechselhalters in der Box
mit Hilfe von zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Wechselhalterschaftes
angreifenden Backen verringert den Platzbedarf im Vergleich
zu bekannten Konstruktionen mit etwa tangentialem Einschub
des Wechselhalters in die Box, weil die Hublänge auf beide Backenkörper
verteilt ist und wegen der Außenposition der Angriffsflächen
am Wechselhalterschaft ein geringer rampenartiger Übergriff der
Angriffsflächen genügt verglichen mit der Einschublänge des Wechselhalters
bei der oben genannten bekannten Konstruktion. Der Wechselhalter
wird daher beim Ein- und Aussetzen aus der Box nur radial
zur Walze bewegt. Die oben geannte Mittelachse, die die Verschiebungsachse
der Backenkörper ist, kann etwa tangential zur Umfangsdrehrichtung
liegen. Sie kann aber auch senkrecht zur Umfangsdrehrichtung
liegen, wodurch der Platzbedarf des Systems in Umfangsrichtung
noch verringert wird. Durch die vergleichsweise geringe
Eingriffstiefe zwischen den ersten und zweiten Angriffsflächen an
dem Wechselhalterschaft bzw. den Backenkörpern kann die Bauhöhe
von Wechselhalterschaft und Box im Vergleich zu bekannten Konstruktionen
verringert werden, so daß das im Betrieb auf die Box einwirkende
Moment und damit z.B. die mechanische Beanspruchung der
Schweißnaht zwischen Box und Walze reduziert werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Wechselhaltersystems sind die ersten Angriffsflächen auf der Oberseite
der Anformungen des Wechselhalterschafts ausgebildet, die
inneren Enden der Backenkörper stufenförmig und die zweiten Angriffsflächen
an den Unterseiten dieser Stufen ausgebildet. Beim Zusammenfahren
der Backenkörper kommen deren zweite Angriffsflächen auf
den Unterseiten der Stufen an den ersten Angriffsflächen auf der
Oberseite der konsolartigen Anformungen des Schaftes zur Anlage
und drücken dann den Wechselhalterschaft in der Box nach unten in
Richtung auf die Walzenoberfläche, wodurch der Kragen des Wechselhalterkopfes
auf der Oberseite der Box zur Anlage kommt. Damit
wird der Wechselhalter auf der Box festgelegt und zentriert. Im
allgemeinen werden die ersten Angriffsflächen auf den einander
entgegengesetzten Seiten des Wechselhalterschaftes liegen. Bevorzugt
liegt je eine solche Angriffsfläche zu beiden Seiten des
Schlitzes. Wenn der Wechselhalter in die Box eingesetzt ist, sind
bevorzugt die ersten Angriffsflächen ebenso wie die zweiten
Angriffsflächen etwa auf der Höhe der Achse der Spannschraube.
Prismatische Backenkörper mit z.B. dreieckigem oder viereckigem
Querschnitt können auch nur eine ununterbrochene zweite Angriffsfläche
haben, die mit nur einer oder zwei ersten Angriffsflächen
an dem Schaft des Wechselhalters zusammenwirkt. Vorzugsweise sind
auf jeder der beiden Seiten des Wechselhalters und an jedem Backenkörper
zwei erste bzw. zweite Angriffsflächen vorhanden.
Vorzugsweise sind die ersten und/oder zweiten Angriffsflächen
zur Mittelachse geneigt, gewölbt oder ballig geformt. Die ersten
und/oder zweiten Angriffsflächen können zur Mittelachse geneigte
Ebenen sein, so daß beim Zusammenfahren der Backenkörper die ersten
und zweiten Angriffsflächen übereinanderfahren und dadurch der
Schaft des Wechselhalters nach unten gedrückt und verankert wird.
Nach der bevorzugten Ausführungsform sind die Backenkörper in
ihren Führungen drehfrei geführt. Wenn die Backenkörper und die
Führungen eine zylindrische Form haben. enthalten die Backenkörper
außenseitig eine auf die Länge ihres maximalen Verschiebungsbereichs
begrenzte Längsnut, in die ein Zapfen eingreift, der in eine in der
Boxwandung vorgesehene Gewindebohrung eingeschraubt ist. Die Drehfreiheit
der Backenkörper in ihren Führungen kann aber einfacher
dadurch erreicht werden, daß die Backenkörper und ihren Führungen
einen viereckigen oder anderen mehreckigen Querschnitt haben.
Selbstverständlich sind bei prismatischen Backenkörpern auch
andere, z.B. dreieckige Querschnitte möglich.
Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Systems hat die erste Bohrung ein Innengewinde und ist die zweite
Bohrung gewindefrei, wobei sie eine Ringnut enthält, in der der
Kopf der Spannschraube aufgenommen ist. Diese Art des Eingriffs
der Schraube in die Backenkörper gewährleistet, daß bei einer
Schraubendrehung die Backenkörper zwangsläufig zusammen- oder auseinandergefahren
werden, wobei die Bewegungen der Backenkörper
relativ zur Spannschraube auch zeitlich nacheinander erfolgen
können.
Bei einer anderen Ausführungsform des Wechselhaltersystems
ist die Spannschraube über gegenläufige Gewinde mit dem ersten und
dem zweiten Backenkörper in Eingriff. Die Bohrungen der beiden
Backenkörper haben in diesem Fall gegenläufige Gewinde, und die
Spannschraube hat ebenfalls im Bereich des ersten Backenkörpers
ein Gewinde, das gegenläufig zu dem Schraubengewinde im Bereich
des zweiten Backenkörpers ist. Bei dieser Ausführung fahren bei
Drehung der Spannschraube beide Backenkörper zwangsläufig gleichzeitig
und relativ zur Spannschraube gleich schnell (bei gleicher
Gewindesteigung in den Bohrungen beider Backenkörper) zusammen und
auseinander.
Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß in einer oder beiden
Seitenwandungen der Box sich an die Walzenoberfläche anschließende
Durchbrechungen enthalten sind. Diese Durchbrechungen ermöglichen
es, zum Austausch des Wechselhalters mit einem Werkzeug zwischen
die Walzenoberfläche und die Unterkante des Wechselhalterschafts
zu fassen und den Wechselhalter aus der Box zu hebeln, nachdem die
Backenkörper auseinandergefahren wurden. Außerdem kann gegebenenfalls
Schmutz, Bitumen und dergl. beim Einsetzen des Wechselhalters
in die Box seitlich nach außen weggedrückt werden.
Drei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wechselhaltersystems
werden nun an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es
zeigen
Figur 1 eine erste Ausführungsform des Wechselhaltersystems
im Schnitt und teilweise bei weggebrochener Boxseitenwand in der
Seitenansicht; Figur 2 den Axialschnitt des Wechselhaltersystems nach der
Linie II-II der Figur 1; Figur 3 eine perspektivische schematische Darstellung des
Wechselhalters und eines mit diesem außer Eingriff dargestellten
Backenkörpers des Wechselhaltersystems nach Figur 1; Figur 4 die Aufsicht des Wechselhaltersystems nach Figur 1,
bei dem der Wechselhalter um einen Winkel von etwa 7° in der Box
angestellt ist; Figur 5 eine perspektivische Darstellung entsprechend Figur 3
einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wechselhaltersystems;
und Figur 6 eine Schnittdarstellung entsprechend Figur 1 einer
dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wechselhaltersystems.
Nach den Figuren 1 und 2 ist auf eine Walze 1 eine im wesentlichen
rechteckige Box 2 aufgeschweißt, die eine Aufnahme 3 für den
Schaft 5 eines Wechselhalters enthält. Der dargestellte Wechselhalter
hat in seinem Kopf 4 eine Aufnahme 4a für einen Rundschaftmeißel
(nicht dargestellt). In der erfindungsgemäßen Art und Weise
können jedoch auch Wechselhalter für andere Werkzeuge, z.B. Schrämmmeißel,
mit anders ausgebildeten Aufnahmen in der Box 2 befestigt
und zentriert werden. Der dementsprechend ausgebildete Kopf 4 des
Wechselhalters hat einen Kragen 4b und kommt bei der erfindungsgemäßen
Befestigung und Zentrierung des Wechselhalters auf hierfür
vorgesehenen Flächen 2a auf der Oberseite der Box 2 zur Auflage.
Dabei ist auch eine vertikale Stützfläche 2b vorgesehen, an der die
beim Betrieb der Walze in Umfangsrichtung wirkende Komponente der
Schlagreaktionskräfte abgefangen wird.
Die Box 2 hat in ihrer Vorderwandung und in ihrer Rückwandung
je eine Führung 6 bzw 7 von viereckigem Querschnitt, in der ein
vorderer Backenkörper 8 bzw. ein hinterer Backenkörper 9 verschiebbar
geführt sind. Die Backenkörper 8,9 haben den Führungen 6,7
entsprechend viereckigen Außenquerschnitt und je eine axiale Bohrung
10 bzw. 11. Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, hat
die Bohrung 10 ein Gewinde 12, während die Bohrung 11 nahe ihrem
hinteren Ende eine Ringnut 13 enthält. Die Ringnut 13 ist bei der
dargestellten Ausführungsform durch eine Erweiterung am Ende der
Bohrung 11 und einen vorgeschweißten Ring 14 gebildet. Das innere
Ende beider Backenkörper 8 und 9 ist zueinander symmetrisch und
stufenförmig ausgebildet, wobei die Stufen 8a bzw. 9a bei der in
Figur 1 gezeigten Ausführungsform in der Mittelachse 15 liegen.
Eine Spannschraube 16 ist in das Gewinde 12 des Backenkörpers 8
eingeschraubt und liegt mit ihrem Kopf 16a in der Ringnut 13, so
daß sie in dem Backenkörper 9 axial nicht verschiebbar ist. Die
Schraube 16 mit ihrem Imbuskopf 16a kann mit einem Sechskantschlüssel
(nicht dargestellt) durch den Ring 14 hindurch gedreht werden, wodurch
ihre Eingriffslänge in dem Gewinde 12 verändert und dadurch der
axiale Abstand der Backenkörper 8,9 verändert werden kann. Da die
Backenkörper 8,9 in ihren Führungen 6 bzw. 7 nicht drehbar sind,
behalten auch die Stufenflächen 8a und 9a bei der Axialverschiebung
der Backenkörper ihre Lage relativ zum Schaft 5 bei.
Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß der Schaft 5 des Wechselhalters
einen etwa rechteckigen, im wesentlichen der Aufnahme 3 in der Box
angepaßten Querschnitt hat. Der Schaft 5 hat einen zentralen, unterseitig
offenen, von seiner Vorderseite zu seiner Rückseite durchgehenden
Schlitz 17, in dem ein Teil der Schraube 16 aufgenommen
ist. An der Vorderseite und an der Rückseite des Schaftes 5 hat
dieser beiderseits des Schlitzes 17 je eine konsolartige Anformung
5a, deren Oberseite 5b in Richtung der Achse 15 gewölbt ist. Der
Schaft 5 ist in der Aufnahme 3 der Box 2 seitlich durch vier Flächen
5c geführt, zwischen denen die Seitenwand eine Vertiefung 5d aufweist.
In den beiden Seitenwänden der Box 2 ist benachbart zur
Walzenoberfläche je eine Öffnung 2c (gestrichelt angedeutet). Mit
Hilfe eines durch die Öffnung 2c unter den Schaft 5 greifenden
Hebelwerkzeugs kann der Wechselhalter aus der Aufnahme 3 gehoben
werden, wenn er in der Box festsitzt und ausgewechselt werden muß.
Figur 3 zeigt schematisch perspektivisch den Wechselhalter 4,5
und den von dem Wechselhalter zurückgezogenen Backenkörper 8 des in
Figur 1 dargestellten Systems. In dem Wechselhaltersystem der Erfindung
befindet sich die Stufenfläche 8a des Backenkörpers 8 unterhalb
der höchsten Stelle der gewölbten Fläche 5b. Beim Zusammenfahren
der Backenkörper 8 und 9 trifft daher die Vorderkante 8b der Stufenfläche
8a auf die gewölbten Angriffsflächen 5b, so daß bei dem weiteren
Zusammenfahren der Backenkörper die Kante 8b die gewölbten
Flächen 5b rampenartig überfährt und den Wechselhalter dabei in die
Aufnahme 3 zieht, wodurch der Kragen 4b auf der Auflagefläche 2a
der Box 2 fixiert und zentriert wird.
Aus der Aufsicht der Figur 4 ist zu entnehmen, daß der Wechselhalterkopf
4 gegen seinen Schaft und gegen die Box 2 um einen Winkel
von etwa 7° versetzt ist, um die Drehung des in die Aufnahme 4a eingesetzten
Rundschaftmeißels (nicht dargestellt) zu gewährleisten.
Entsprechend dieser Anstellung des Wechselhalters ist die Anlagefläche
2b schräg angeordnet, um die auf den Wechselhalter wirkenden
Stoßreaktionskräfte breit abzufangen.
Figur 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der abweichend von der
Ausführungsform nach Figur 3 die Oberseiten der konsolartigen Anformungen
5a des Wechselhalterschaftes nicht gewölbt, sondern eben
und rampenartig zur Mitte des Wechselhalters hin ansteigend ausgebildet
sind. Dementsprechend ist die Stufenfläche 8a des Backenkörpers
8 als zur Achse 15 geneigte ebene Fläche ausgebildet. Beim
Zusammenfahren der Backenkörper trifft die Stirnkante 8b der Fläche
8a auf die entsprechend geneigten Flächen 5b des Schaftes, und mit
dem weiteren Zusammenfahren der Backenkörper schieben sich die Kanten
8b über die Flächen 5b, wobei der Schaft 5 nach unten gedrückt und
damit der Kragen 4b des Wechselhalterkopfes gegen die Auflageflächen
2a der Box 2 gedrückt und der Wechselhalter damit festgelegt
und zentriert wird.
Die in Figur 6 gezeigte Ausführungsform des Wechselhaltersystems
unterscheidet sich von der in Figur 1 dadurch, daß anstelle des
Eingriffs des Schraubenkopfes 16a in die Ringnut 13 die Bohrung 11
des Backenkörpers 9 ein Gewinde 18 enthält, das gegenläufig zu dem
Gewinde 12 der Bohrung 10 des Backenkörpers 8 ist. Die Spannschraube
16 hat im Bereich des Gewindes 18 ebenfalls ein Gewinde, das zu dem
Gewinde am vorderen Ende der Schraube 16 gegenläufig ist. Eine Drehung
der Schraube 16 bewirkt daher ebenso wie bei der Ausführungsform
nach Figur 1 ein Zusammen- und Auseinanderfahren der Backenkörper 8,9,
so daß der Wechselhalterschaft 5 in der Aufnahme ebenso wie bei der
Ausführung nach Figur 1 festgelegt und zentriert bzw. zwecks Austausch
des Wechselhalters gelöst werden kann.