EP2766572A2

EP2766572A2 - MEIßELHALTER

Info

Publication number: EP2766572A2
Application number: EP12778273.8A
Authority: EP
Inventors: Thomas Allgaier; Thomas Lehnert; Markus Roth
Original assignee: Wirtgen GmbH; Betek GmbH and Co KG
Current assignee: Wirtgen GmbH; Betek GmbH and Co KG
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2014-08-20
Also published as: CN104246128B; WO2013053812A3; WO2013053812A2; US20150345291A1; CN104246128A; US9399914B2; DE102011054384A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Meißelhalter für eine Straßenfräsmaschine oder dergleichen mit einem Basisteil, an dem ein Meißelschaft und ein Ansatz angeformt sind, wobei der Ansatz eine Meißelaufnahme aufweist, und wobei die Meißelaufnahme von einem aus Hartwerkstoff bestehenden, buchsenförmigen Einsatz gebildet ist. Bei einem solchen Meißelhalter kann mit geringem Teileaufwand ein gutes Rotationsverhalten des Meißels unterstützt und dessen stabile Abstützung garantiert werden, wenn vorgesehen ist, dass die Meißelaufnahme als gestufte Bohrung ausgebildet ist, die einen ersten und einen zweiten Durchmesserbereich aufweist, wobei der erste Durchmesserbereich einen größeren Innendurchmesser als der zweite Durchmesserbereich aufweist.

Description

Meißeihalter

Die Erfindung betrifft einen Meißelhalter für eine Straßenfräsmaschine oder derglei- chen mit einem Basisteil, an dem ein Meißelschaft und ein Ansatz angeformt sind, wobei der Ansatz eine Meißelaufnahme aufweist, und wobei die Meißelaufnahme von einem aus Hartwerkstoff bestehenden, buchsenförmigen Einsatz gebildet ist.

Ein derartiger Meißelhalter ist aus der DE 196 30 642 A1 bekannt. Dabei ist in den Meißelhalter eine Durchgangsbohrung eingearbeitet, die einen Durchmessererweiternden Bohrungsabschnitt aufweist. In diesen Bohrungsabschnitt ist ein buchsen- förmiger Einsatz aus Hartmetall eingesetzt. Dieser Einsatz bildet eine Meißeiauf- nahme, in die ein Rundschaftmeißel eingesetzt werden kann. Der Rundschaftmeißel weist einen Meißelkopf und einen daran angeschlossenen Meißelschaft auf. Der Meißelschaft trägt eine Spannhülse, die sich mit ihrem Außenumfang in der Meißei- aufnahme des Einsatzes verspannt. Der Meißelkopf ist über eine Verschleißschutz- scheibe gegenüber dem Einsatz abgestützt. Die Spannhülse bildet eine Drehlagerung, die den Rundschaftmeißel in Achsrichtung fixiert, wobei er jedoch um seine Mittel längsachse frei drehbar bleibt. Während des Betriebseinsatzes rotiert der Rundschaftmeißel, wobei sein Meißelkopf auf der Verschleißschutzscheibe ent- langschleift. Dabei entsteht ein drehender Verschleiß. Die Verschleißschutzscheiben sind üblicherweise derart ausgelegt, dass sie über die gesamte Lebensdauer des Meißels eine sichere AbStützung des Meißelkopfes garantieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Meißelhalter für eine Straßenfräsmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der mit geringem Teileaufwand ein gutes Rotationsverhalten des Meißels unterstützt und dessen stabile Abstützung garantiert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Meißelaufnahme als gestufte Bohrung ausgebildet ist, die einen ersten und einen zweiten Durchmesserbereich aufweist, wobei der erste Durchmesserbereich einen größeren Innendurchmesser ais der zweite Durchmesserbereich aufweist.

Mit den beiden Durchmesserbereichen werden Lagerabschnitte gebildet, die für die Abstützung des Schaftmeißeis genutzt werden können. Der erste Durchmesserbe- reich kann dabei unmittelbar einen Abschnitt des Schaftmeißels aufnehmen, und mit diesem auch ohne Zwischenlage einer Verschleißschutzhülse eine Drehiagerung bilden. Hierdurch wird der Teileaufwand deutlich minimiert. Der zweite Durchmesserbereich kann ebenfalls zur Abstützung des Meißels verwendet werden, wobei er einen zweiten Schaftabschnitt des Meißels aufnimmt, der dann ein einfaches Siche- rungselement trägt, das sich innerhalb des zweiten Durchmesserbereiches abstützt. Auf diese Weise wird eine Stütziänge zwischen dem ersten und dem zweiten Durchmesserbereich geschaffen, der eine kippstabile Abstützung des Schaftmeißels mit geringem Teileaufwand garantiert. Darüber hinaus wird durch die Durchmesser- reduzierung auch eine maßoptimierte Auslegung sowohl des Einsatzes als auch des Schaftmeißels möglich, was zu einer Verringerung des Teileaufwandes beiträgt. Weiterhin wird mit dem gestuften Bohrungsquerschnitt die Meißelmontage auch im rauen Baustellenbetrieb und bei beengten Platzverhältnissen deutlich vereinfacht.

Gemäß einer bevorzugten Erfindungsausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass der erste Durchmesserbereich eine Einsetzöffnung für den zu montierenden Meißel bildet. Dabei kann der erste Durchmesserbereich unmittelbar oder über einen Verjüngungsabschnitt, beispielsweise eine konische Einführfase, in die Einsetzöffnung übergegen.

Besonders bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Durchmesserbereich mittels einer gerundeten oder konusförmigen Verjüngung ineinander übergeleitet sind. Auf diese Weise wird zum einen ein spannungsoptimierter Übergang geschaffen. Zum anderen bietet diese Verjüngung die Möglichkeit, ein Sicherungselement aufgleiten zu lassen, und dieses radial nach innen zu komprimieren, um ihm eine Spannwirkung aufzugeben, die dann zur Fixierung des Schaftmeißels genutzt werden kann. Hierdurch kann die Meißelmontage weiter vereinfacht werden.

Besonders für den Bereich der Straßenfräsanwendungen hat es sich gezeigt, dass eine Meißelhaltergestaitung von Vorteil ist, bei der der Innendurchmesser des ersten Durchmesserbereiches zwischen 16 mm und 24 mm gewählt ist. Dieser Durchmesserbereich ist für die anstehenden Belastungen ausreichend dimensioniert, und er kann insbesondere die quer zur Mitteilängsachse des Schaftmeißels wirkenden Querkräfte, die eine Lochleibung bewirken, zuverlässig aufnehmen, ohne dass Mate- rialdeformierungen zu befürchten sind. Für derartige Straßenanwendungen hat sich auch gezeigt, dass der Innendurchmesser des zweiten Durchmesserbereiches zwischen 12 mm und 20 mm betragen sollte. Hierbei wird eine belastungsoptimierte Abtragung der Biegekräfte im Meißelschaft sichergestellt.

Das Durchmesserverhältnis: Durchmesser des ersten Durchmesserbereiches zu Durchmesser des zweiten Durchmesserbereiches ist bevorzugt im Bereich zwischen 1 ,1 und 1 ,4 gewählt, sodass zu starke Querschnittsreduzierungen und der damit einhergehenden Gefahr des Kerbspannungsbruches Rechnung getragen ist.

Gemäß einer möglichen Erfindungsvariante kann es vorgesehen sein, dass der Einsatz eine sich radial zur Mitteliängsachse des Einsatzes erstreckende Auflagefläche aufweist, die ringförmig um die Eintrittsöffnung des ersten Durchmesserbereiches umläuft. Die Auflagefläche kann zur unmittelbaren Auflage des Meißelkopfes eines Schaftmeißels genutzt werden, wobei auch auf die Zwischenlage einer Verschleißschutzscheibe verzichtet werden kann. Dann schleift der Meißelkopf während des Betriebseinsatzes direkt auf dem Einsatz. Dadurch, dass der Meißelkopf üblicherweise aus einem weicheren Material als der Einsatz besteht, wird der gewünschte schnellere Verschleiß des Schaftmeißels gegenüber dem Meißelhalter entstehen.

Besonders bevorzugt weist der Einsatz eine Stoßfläche auf, mit der er an einem Anschlag des Ansatzes derart abgestützt ist, dass die Auflagefläche bündig in eine an die Auflagefläche anschließende Ringfläche des Ansatzes übergeht. Diese Ringfläche kann insbesondere radial zur Mittellängsachse des Einsatzes angeordnet sein.

Wenn vorgesehen ist, dass die Meißelaufnahme als Durchgangsbohrung in den Einsatz eingearbeitet ist, und in einen Bohrungsabschnitt des Ansatzes mündet, der eine Austreiböffnung bildet, und dass der Innendurchmesser des zweiten Durchmes- serbereiches kleiner ist als der Innendurchmesser des Bohrungsabschnittes, dann kann zum einen durch die Austreiböffnung und die Durchgangsbohrung des Einsatzes der Schaftmeißel einfach demontiert werden. Zum anderen kann auch der Einsatz durch die Austreiböffnung hindurch im Schadensfall demontiert werden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Schaftmeißel in Seitenansicht und teilweise im Schnitt;

Figur 2 in Seitenansicht eine Kombination bestehend aus einem Meißelhalter und dem in Figur 1 gezeigten Schaftmeißel;

Figur 3 ein Detail der Darstellung gemäß Figur 2 im Vertikalschnitt;

Figur 4 ein Sicherungseiement in Draufsicht;

Figur 5 das Sicherungselement gemäß Figur 4 in Seitenansicht und im

Schnitt V-V gemäß Figur 4;

Figur 6 das Sicherungselement gemäß den Figuren 4 und 5 in perspektivischer Darstellung;

Figur 7 eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Sicherungseiementes in Draufsicht;

Figur 8 das Sicherungseiement gemäß Figur 7 entlang dem in Figur 7 mit Vill-Vlil markierten Schnittverlauf; Figuren 9 und 10 das Sicherungselement gemäß den Figuren 7 und 8 in Perspektive; Figur 11 einen Einsatz zur Montage in den Meißelhalter gemäß den Figuren 2 und 3 in Seitenansicht und im Vertikaischnitt;

Figur 12 eine alternative Ausführungsvariante eines Schaftmeißel in Seitenansicht;

Fig. 13 ein Sicherungselement für den Schaftmeißel gem. Fig. 12 in Seitenansicht und im Schnitt längs des in Fig. 14 mit Xlll - XIII markierten Schnittverlaufes und Fig. 14 das Sicherungselement gem. Fig. 13 in Draufsicht.

Figur 1 zeigt einen Schaftmeißel 10 mit einem Meißelschaft 11 und einem daran angeformten Meißelkopf 12. Der Meißelschaft 11 ist als Stufenschaft ausgebildet, und weist einen ersten zylindrischen Abschnitt 11.1 auf, der über einen stumpfkegelför- migen Übergangsabschnitt 11.2 in einen zweiten zylindrischen Abschnitt 11.3 übergeht, im Bereich des zweiten zylindrischen Abschnittes 11.3 ist eine Sicherungsaufnahme 11.4 in Form einer umlaufenden Nut vorgesehen. Endseitig ist diese Sicherungsaufnahme 11.4 von einem Bund 11.5 begrenzt. Der erste zylindrische Abschnitt 11.1 schließt über einen Rundungsübergang oder alternativen über eine stumpfke- gelförmigen Übergangsabschnitt unmittelbar an eine Stützfläche 12.5 des Meißelkopfes 12 an. Bei Verwendung eines stumpfkegelförmigen Übergangsabschnittes hat sich eine spannungsoptimierte Konturgebung mit einem Kegelwinkel von 45° und einer Erstreckung in Richtung der Mittellängsachse M des Meißelschafts 11 von we- niger als 4 mm als vorteilhaft erwiesen. Die Stützfläche 12.5 ist dabei ringförmig ausgebildet und wird von einem bundförmigen Stützabschnitt 12.1 gebildet. Der Meißelkopf 12 geht ausgehend von dem Stützabschnitt 12.1 über eine Verjüngung 12.2 mit konkaver Geometrie in eine Ableitfläche 12.3 über. Die Ableitfläche 12.3 ist vorlie- gend stumpfkegeiförmig ausgebildet, kann aber auch beispielsweise zylindrisch oder konkav gestaltet sein. An seinem, dem Meißelschaft 11 abgewandten, Ende trägt der Meißelkopf 12 ein Schneideiement 13 in einer Schneideiement-Aufnahme 12.4. Das Schneidelement 13 besteht aus einem Hartwerkstoff, beispielsweise aus Hartmetali, und ist in die Schneidelement-Aufnahme 12.4 eingelötet.

In Figur 1 sind die Bauteilerstreckungen des Schaftmeißels 10 in Richtung der Mittellängsachse M des Schaftmeißels 10 aufgetragen. Im Einzelnen weist der Meißelkopf 12 inklusive dem Schneideiement 13 eine Kopflänge A auf, die im Bereich zwischen 35 mm und 60 mm liegt. Der erste zylindrische Abschnitt 11.1 weist eine Erstreckung B in Richtung der Mittellängsachse M des Meißelschafts ^ 30 mm auf. Vorliegend ist eine Erstreckung von 15 mm gewählt. Die Länge des Übergangsabschnittes ist mit C markiert, und sollte < 10 mm betragen. Vorliegend ist eine Erstreckung von ca. 3 mm gewählt. Die Länge des zweiten zylindrischen Abschnittes 11.3 ist mit D aufgetragen, und weist eine Erstreckung in Richtung der Mittel längsachse M im Bereich zwischen 10 und 40 mm auf. Die Länge des Endabschnittes E, umfassend die Sicherungsaufnahme 11.4 und den Bund 11.5, sollte minimal 3 mm betragen. Vorliegend ist ein Maß von 7 mm gewählt, wobei die Nutbreite F der Sicherungsaufnahme 11.4 ca. 3 mm beträgt. In der Figur 1 ist weiterhin der Außendurchmesser a der Stützfläche 12.5, der Durchmesser b des ersten zylindrischen Abschnittes 11.1 und der Durchmesser c des zweiten zylindrischen Abschnittes 11.3 vermaßt. Dabei beträgt der Durchmesser b des ersten zylindrischen Abschnitte 11.1 im Bereich zwischen 18 mm und 30 mm. Der Durchmesser c des zweiten zylindrischen Abschnittes 11.3 ist im Bereich zwischen 14 mm und 25 mm gewählt. Der Außendurchmesser a der Stützfläche 12.5 beträgt vorliegend zwischen 30 mm und 46 mm, und ist besonders bevorzugt im Bereich zwischen 40 mm und 44 mm gewählt.

In Figur 2 ist ein Meißelhalter 40 gezeigt, der zur Aufnahme des Schaftmeißels 10 gemäß Figur 1 Verwendung findet. Der Meißel halter 40 weist einen Basisteii auf, an den ein Ansatz 41 und ein Steckansatz 42 einteilig angeformt sind. Wie Figur 3 zeigt, ist der Ansatz 41 mit einer zylindrischen Innenaufnahme 44 versehen, in die ein Ein- satz 20, bestehend aus Hartwerkstoff, insbesondere aus Hartmetall, eingesetzt ist. Der Einsatz 20 ist in Form einer Buchse ausgebildet, und weist eine zylindrische Außengeometrie auf, die derart auf den Innendurchmesser d^' der Innenaufnahme 44 angepasst ist, dass sich bei der Montage des Einsatzes 20 in den Meißelhaiter 40 ein Presssitz ergibt (Übermaßpassung). Die Einsetzbewegung des Einsatzes 20 in die Innenaufnahme 44 wird mittels eines Absatzes begrenzt. Der Absatz ist im Übergangsbereich der Innenaufnahme 44 zu einer als Bohrung ausgebildeten Austreiböffnung 43 gebildet. Die Innenaufnahme 44 und die Austreiböffnung 43 stehen zueinander koaxial. Der Einsatz 20 weist eine gestufte Bohrung auf, die einen ersten Durchmesserbereich 21 und einen zweiten Durchmesserbereich 23 aufweist. Die beiden Durchmesserbereiche 21 , 23 sind über eine Verjüngung 22 ineinander übergeführt. Die Verjüngung 22 weist dabei eine stumpfkegelförmige Geometrie auf. Wie Fig. 3 erkennen lässt, ist der Innendurchmesser c' des zweiten Durchmesserberei- ches kleiner gewählt, als der Innendurchmesser der Austreiböffnung 43. Damit ergibt sich eine Austreibschulter am Einsatz 20. Mittels eines durch die Austreiböffnung 43 eingeführten und an der Austreibschulter angesetzten Werkzeuges kann der Einsatz 20 damit bedarfsweise aus dem Meißelhalter 40 ausgeschoben werden. In Figur 11 ist die Gestaltung des Einsatzes 20 näher detailliert. Wie diese Zeichnung zeigt, wird die Außengeometrie des Einsatzes 20 von einer Passfläche 24 gebildet, die, wie vorstehend beschrieben, mit der Innenaufnahme 44 einen Passsitz bildet. Quer zur Mittellängsachse des Einsatzes 20 besitzt der Einsatz 20 eine untere Stoß- fläche 25, die im montierten Zustand an einer Gegenfläche der Innenaufnahme 44 anschlägt, wie dies Figur 3 zeigt. Dadurch wird eine exakte Zuordnung des Einsatzes 20 zu dem Meißelhaiter 40 ermöglicht. Der Einsatz 20 schließt dabei, der Stoßfläche 25 abgewandt, mit einer Auflagefläche 26 bündig an eine angrenzende Stirnfläche des Meißelhalters 40 an, wie dies Figur 3 ebenfalls veranschauiicht. Der erste Durchmesserbereich 21 des Einsatzes 20 weist einen Durchmesser b' auf, und der zweite Durchmesserbereich 23 einen Durchmesser c'. Dabei sind die Durchmesser b' und c' angepasst auf die Durchmesser b und c des ersten bzw. zweiten zylindrischen Abschnittes 11.1 bzw. 11.3 des Meißelschafts 22 ausgelegt. Hierbei wird mit geringem Spiel die Zuordnung des Schaftmeißeis 10 zu dem Einsatz 20 derart gewähr- leistet, dass der Schaftmeißel 10 frei drehbar um seine Mittellängsachse M bleibt. Die Erstreckung des ersten Durchmesserbereiches 21 in Richtung der Mittellängsachse M beträgt B', wobei, wie Figur 3 deutlich erkennen lässt, diese Erstreckung B' größer ist als die Erstreckung b des ersten zylindrischen Abschnittes 1.1. Die Erstreckung des zweiten Durchmesserbereiches 23 ist in Figur 11 mit D¹ und die Erstreckung des Verjüngungsbereiches mit C markiert. Dabei ist die Erstreckung D' so gewählt, dass der Meißelschaft 11 vollständig innerhalb des Einsatzes 20 aufgenommen ist, wie Figur 3 erkennen lässt. Wie vorstehend erwähnt wurde, ist im Bereich des Meißelschafts 11 eine Sicherungsaufnahme 11.4 in Form einer umlaufenden Nut vorgesehen. In dieser Nut ist ein Sicherungseiement 30 aufgenommen, das in den Figuren 4 bis 6 näher detailliert ist. Wie diese Zeichnungen zeigen, besitzt das Sicherungselement 30 einen teil- ringförmig umlaufenden Spannteil 32, an den sich radial außenliegend die Befestigungsabschnitte 33 anschließen, die vorliegend in Form einer Fase als Querschnittsreduzierungen ausgebildet sind. Die Querschnittsreduzierungen sind von Ausnehmungen 34 unterbrochen, wobei die Ausnehmungen 34 sich bis hinein in den Spann- 5 teil 32 erstrecken. Auf diese Weise sind krailenförmige, zueinander im Winkel α von bevorzugt 50° bis 70°, vorliegend 60° beabstandete, radial außenliegende Halteabschnitte 39 in Form von Bogenbereichen gebildet. Diese konvexen Bogenbereiche dienen zur Verspannung des Sicherungselementes 30 in dem zweiten Durchmesserbereich 23 des Einsatzes 20, wie Figur 3 zeigt. Der SpannteÜ 32 umgibt eine Laif) geraufnahme 31 , die zusammen mit dem Nutgrund der Sicherungsaufnahme 11.4 ein Drehlager bildet. Diese Lageraufnahme 31 mündet in einen Schlitz, der eine Einführöffnung 36 bildet. Dabei wird die Einführöffnung 36 von zwei Rändern 35 begrenzt, die in Einführfasen 37 münden. Die Einführfasen 37 sind so angeordnet, dass sie die Einführöffnung 36 erweitern.

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Wie Figur 5 erkennen lässt, weist die Lageraufnahme 31 einen Innendurchmesser 38.1 auf, und die Befestigungsabschnitte 33 definieren einen Außendurchmesser 38.2. Das Sicherungselement 30 weist eine Gesamthöhe 38.4, die kleiner ist als die Breite der nutförmigen Sicherungsaufnahme 11.4. Die Befestigungsabschnitte 33 20 erstrecken sich über eine Abschnittshöhe 38.5 und legen einen Neigungswinkel ß fest.

In den Figuren 7 bis 10 ist eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Sicherungselementes 30 gezeigt. In diesen Figuren verweisen gleiche Bezugszeichen auf ent- 25 sprechende, bereits mit Bezug auf die Figuren 4 bis 6 beschriebene Elemente, und es kann zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen verwiesen werden. Das Sicherungselement 30 weist wieder eine Lageraufnahme 31 auf, die über eine Einführöffnung 36 radial zugänglich ist. Die Einführöffnung 36 ist mit einem Rand 35 begrenzt, wobei der Rand 35 in Einführfasen 37 übergeht. Im Unterschied zu der Ausgestaltung nach den Figuren 4 bis 6 ist das Sicherungseie- ment 30 in Form eines Stanz-Biegeteiis gefertigt, bei dem für die Ausbildung des gegenüber dem Spannteils 32 abgewinkelten Befestigungsabschnittes 33 keine spa- nende Bearbeitung oder dergleichen Umformarbeit erforderlich ist. Dementsprechend wird zur Fertigung des Sicherungselementes 30 zunächst ein scheibenförmiger Querschnitt ausgestanzt, und dieser dann in der in Figur 8 ersichtlichen Gestaltung in einem Biegeschritt verformt. Wie Figur 8 erkennen lässt, ist der Außendurchmesser 38.2 des Sicherungselementes 30 konzentrisch zu der die Lageraufnahme 31 bildenden Wand (Innendurchmesser 38.1) angeordnet. Zur Erreichung dieser Konzentrität kann die Außenkontur des Sicherungseiementes 30 entweder nachbearbeitet werden oder es wird die Stanz- matritze bereits so ausgestaltet, dass nach dem abschließenden Biegeschritt die Konzentrität erreicht ist.

Figur 8 lässt weiter erkennen, dass die Dicke d des Sicherungselementes 30 sowohl im Bereich des Spannteils 32 als auch im Bereich des Befestigungsabschnittes 33 in etwa gleich gewählt ist. Der Befestigungsabschnitt 33 bildet an seiner Unterseite eine konvexe Wölbung mit dem Radius R, sodass sich eine gegenüber der Mitteliängs- achse des Sicherungselementes 30 geneigte Fläche ergibt, die eine Montage des Sicherungselementes 30 in dem Einsatz 20 des Meißelhalters 40 erleichtert, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird. Im Bereich seiner Oberseite ist das Sicherungselement 30 konkav eingewölbt. Auf diese Weise entstehen linienförmige oder schmale bandförmige Auflagebereiche 38.7, die zum besseren Rotationsverhalten des Sicherungselementes 30 gegenüber dem Schaftmeißel 10 dienen, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird. Die Ausnehmungen 34 sind wieder teilkreisförmig in den Befestigungsabschnitt 33 eingearbeitet und erstrecken sich dabei in den Bereich des Spannteils 32.

Zur Montage des Sicherungselementes 30 auf dem Schaftmeißel 10 wird dieses mit den Einführfasen 37 zunächst auf den Nutgrund der Sicherungsaufnahme 11.4 aufgesetzt. Anschließend kann durch einen radialen Druck der Meißelschaft 11 in die Lageraufnahme 31 hineingeschoben werden, wobei dann die Drehiagerung zwischen dem Nutgmnd der Sicherungsaufnahme 1 .4 und der Lageraufnahme 31 gebildet ist. Beim Einschieben des Meißelschafts 11 weitet sich das Sicherungselement 30 radial auf, und nachdem der Meißelschaft 11 die Ränder 35 passiert hat, schnappt das Sicherungselement 30 wieder in seine Ursprungsform zurück, sodass der Meißelschaft 11 in der Lageraufnahme 31 einrastet. Auf diese Weise wird eine unverlierbare Verbindung des Sicherungselementes 30 mit dem Schaftmeißel 10 erreicht. Die Einheit bestehend aus Schaftmeißel 10 und Sicherungselement 30 kann nun in den Einsatz 20 des Meißelhalters 40 eingeschoben werden. Hierzu werden die zum freien Ende des Meißelschafts 11 weisende Befestigungsabschnitte 33 an die Verjüngung 22 angesetzt. Aufgrund der geneigten Ausführung der Befestigungsabschnitte 33 wird beim Einschieben des Schaftmeißels 10 das Sicherungselement 30 radial nach innen komprimiert, und kann so in den zweiten Durchmesserbereich 23 eingeschoben werden. Hierbei verspannt sich das Sicherungselement 30 an der Innenwandung des zweiten Durchmesserbereiches 23. Die Verformung des Siche- rungseiementes 30 ist derart, dass die freie Drehbarkeit des Meißelschafts 11 erhalten bleibt. Das Sicherungselement 30 stützt sich mit seinen Halteabschnitten 39 im Bereich der Befestigungsabschnitte 33 zuverlässig in dem zweiten Durchmesserbe- reich 23 ab. Die Einsetzbewegung des Schaftmeißels 10 in den Einsatz 20 wird mit der Stützfläche 12.5 des Meißelkopfes 12 begrenzt. Diese schlägt an der Auflagefiä- che 26 des Einsatzes 20 an, wie dies die Figur 3 zeigt. Während des Betriebseinsatzes dreht sich der Schaftmeißel 10 in der Lageraufnahme 31. Dabei schleift der Meißelkopf 12 mit seiner Stützfläche 12.5 auf der Auflagefläche 26 des Einsatzes 20. Da der Einsatz 20 aus einem Hartwerkstoff besteht, und der Meißelkopf 12 aus einem relativ dazu weicheren Material gefertigt ist, entsteht am Meißelhalter 40 nur geringer Verschleiß. Demgegenüber wird der Schaftmeißel 10 im Bereich seiner Stützfläche 12.5 relativ deutlich stärker verschlissen. Es entsteht also ein Verschleißsystem, bei dem der teure Meißelhalter 40 weniger als der Schaftmeißel 10 verschlissen wird. Damit können eine Vielzahl von Schaftmeißel 10 auf einem Meißeihalter 40 gefahren werden, bis dieser seine Verschleißgrenze er- reicht.

Wenn sich der Schaftmeißel 10 im Bereich seiner Stützfläche 12.5 abschleift treten, wie vorstehend angedeutet, zwei Verschieißeffekte auf. Zum einen wird die Aufbauhöhe des Stützabschnitts 12.1 reduziert. Zum anderen wird auch die Auflagefiäche 26 des Einsatzes 20 abgearbeitet. Durch diese Effekte setzt sich der Meißelschaft 11 in Richtung seiner Mittellängsachse M kontinuierlich in den Einsatz 20 hinein. Dementsprechend gleitet der erste zylindrische Abschnitt 11.1 längs des ersten und das Sicherungselement 30 längs des zweiten Durchmesserbereichs 21 bzw. 23. Dabei wird die freie Drehbarkeit des Schaftmeißels 10 um seine Mittellängsachse M durch die Verwendung eines Nachsetzraums NR garantiert, in Fig. 3 ist dieser Nachsetzraum NR gezeigt. Er wird dadurch geschaffen, dass die axiale Länge des ersten zylindrischen Abschnitts 11.1 kleiner ist als die axiale Längserstreckung des ersten Durchmesserbereichs 21. Um den Meißelhalter 40 mit dem Einsatz 20 über seine maximal mögliche Lebensdauer verschleißoptimiert ausnützen zu können, sollte die axiale Erstreckung des Nachsetzraums NR im Bereich zwischen 4 mm bis 20 mm gewählt werden. Bei den gegebenen Geometrieverhältnissen lässt sich damit in eher weichem zu bearbeitenden Untergrund an den unteren Grenzbereich von 4 mm gegangen werden. Bei harten Bodenbelägen sind größere Längen für den Nachsetzraum NR besser geeignet. Im Straßenbau, wobei gemischt Beton und Asphalt bearbeitet werden muss, hat sich eine Länge des Nachsetzraums von 7 mm bis 20 mm als geeignet erwiesen.

Um bei dem vorbeschriebenen Verschleißsystem die sichere Fixierung des Schaftmeißels 10 über die gesamte Lebensdauer des Meißelhalters 40 zu garantieren, ist auch der zweite Durchmesserbereich 23 des Einsatzes 20 in seiner axialen Erstre- ckung so dimensioniert, dass das Sicherungselement 30 zur Kompensation des Längenverschleißes des Einsatzes 20 und des Meißelkopfs 12 an der Innenwandung des zweiten Durchmesserbereichs 23 in Achsrichtung gleiten kann. Dementsprechend muss also die axiale Länge des zweiten Durchmesserbereichs auf die Dimen- sionierung des Nachsetzraums NR angepasst sein. Angewandt auf die obigen Di- mensionierungsvorgaben muss also der zweite Durchmesserbereich 23 mindestens eine axiale Länge von 4 mm bis 20 mm zuzüglich zweimal einer Fixierlänge für das Sicherungselement (Stellung des Sicherungselements 30 im unverschlissenen und verschlissenen Zustand des Meißelhalters 40) aufweisen. Die Fixierlänge sollte min- destens 2 mm betragen.

Wie Fig. 3 erkennen lässt, kann sich zugunsten einer kompakten Bauform der end- seitige Bund 11.5 in den Bereich eines Öffnungsabschnitts der die Austreiböffnung 43 bildet nachsetzen. Die axiale Länge des Öffnungsabschnitts ist entsprechend zu dimensionieren.

Der Meißelschaft 1 gleitet während des Betriebseinsatzes mit seinem ersten zylindrischen Abschnitt 11.1 an der zugeordneten Innenfläche des ersten Durchmesserbe- reiches 21. Da der Einsatz 20 auch hier aus einem Hartwerkstoff und der Meißelschaft 11 aus einem weicheren Werkstoff bestehen, wird dort nur ein geringer Verschleiß des Einsatzes 20 und damit des Meißelhalters 40 bewirkt. Das Sicherungselement 30 gemäß den Figuren 7 bis 10 stützt sich mit seinen Auflagebereichen 38.6 und 38.7 linienförmig oder ringförmig mit geringer Radiaierstre- ckung gegenüber den Nutwänden der Sicherungsaufnahme 11.4 ab, wodurch ein gutes Drehverhalten erreicht ist. Nachdem der Schaftmeißel 10 verschlissen ist, kann er demontiert werden. Hierzu wird mittels eines geeigneten Austreibwerkzeuges eine Austreibkraft in das freie Ende des Meißelschafts 11 im Bereich des Bundes 11.5 eingebracht. Dabei schiebt sich der Schaftmeißel 10 mit seinem Sicherungse!ement 30 über den zweiten Durchmesserbereich 23, bis es im Bereich des ersten Durchmesserbereiches 21 ra- dial auffedert. Dann kann der Schaftmeißel 10 frei entnommen werden.

In den Figuren 12 bis 14 ist eine alternative Ausgestaltungsvariante der Erfindung gezeigt. Die Gestaltung des Schaftmeißels 10 entspricht in seinem prinzipiellen Aufbau dem Schaftmeißel 10 gemäß Fig. 1. Der Schaftmeißei 10 gem. Fig. 12 kann mit dem Sicherungsring 30 gem. Fig. 13 und 14 in dem Einsatz 20 des Meißelhalters 40 gem. Fig. 2, 3 und 11 montiert werden. Es wird nachfolgend zur Vermeidung von Wiederholungen auf die unterscheidenden Gestaltungsmerkmale eingegangen. Im Übrigen wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. Der Schaftmeißel 10 mit Meißelschaft 11 und Meißelkopf 12 ist wieder als Pressteii oder alternativ als Drehteil gefertigt. Der Meißelkopf 12 besitzt den Stützabschnitt 12.1 mit der Stützfläche 12.5. Dabei geht der Stützabschnitt 12.1 über einen konvexen Rundungsübergang in die Stützfläche 12.5 über. Der Stützabschnitt 12.1 besitzt einen Außendurchmesser e im Bereich zwischen 40 mm und 45 mm. Der Durchmesser a der Stützfläche 12.5 ist im Bereich zwischen 36 mm und 42 mm gewählt. Bei diesem Durchmesserverhältnissen, also allgemeiner bei einem Durchmessersprung von 1 bis 1 ,3 (Durchmesser e / Durchmesser a) wird eine starke Verformung im Bereich des Stützabschnittes 12.1 beim Kaltfließpressen erreicht. Durch diese Materialverformungen wird ein besonders zäher Materialverbund mit guten Festigkeitseigenschaften erreicht.

Der Meißelkopf 2 weist wieder anschließend an den Stützabschnitt 12.1 eine konkave Verjüngung 12.2 auf, die in die stumpfkegelförmige Ableitfläche 12.3 übergeht. Endseitig ist eine Schneidelement-Aufnahme 12.4 gebildet. In dieser kann ein Schneidelement (- 13 - siehe oben) eingelötet werden.

Die Stützfläche 12.5 geht über einen stumpfkegelförmigen Übergangsabschnitt in den ersten zylindrischen Abschnitt 11.1 über. Die Erstreckung des ersten zylindrischen Abschnittes 11.1 in Richtung der Mitteliängsachse M ist deutlich kürzer gewählt, als beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Die Länge B beträgt vorliegend 9 mm. Dies stellt eine ausreichende Dimensionierung bei einem Durchmesser b von 19,8 mm für Straßenfräsanwendungen dar. Mit der verkürzten Länge des ersten zylindrischen Abschnitts 11.1 wird die axiale Länge des Nachsetzraums NR vergrößert. Vorliegend ergibt sich für Straßenfräsanwendungen mit gemischten Belägen (Asphalt / Beton) eine besonders geeignete Verschleißlänge für den Nachsetzraum NR von ca. 15 mm bis 18 mm.

Der zweite zylindrische Abschnitt 11.3 hat eine Erstreckung D in Richtung der Mittellängsachse M von 21 ,6 mm und hält damit die Sicherungsaufnahme 11.4 für Stra- ßenfräsanwendungen im ausreichenden Abstand zur Stützfläche 12.5. Der Durchmesser c des zweiten zylindrischen Abschnittes 11.3 beträgt 16,5 mm.

Die Sicherungsaufnahme 1.4 ist mit einer Breite F von 4,5 mm ausgeführt, mithin etwas breiter als bei Fig. 1 und auf das Sicherungselement 30 gemäß Fig. 13 und 14 abgestimmt.

Der endseitige Bund 11.5 hat eine Stärke von 3 mm und ist damit für Straßenfräs- anwendungen ausreichend stabil.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13 und 14 auf die Gestaltung des Sicherungselementes 30 näher eingegangen.

Das Sicherungselement 30 weist als Grundkörper das in den Fig. 7 bis 10 gezeigte Stanzbiegeteil auf, mit dem Unterschied, dass die Ausnehmungen 34 nicht bis in den Spannteil 32 hinein eingetieft sind. Bezüglich der sonst übereinstimmenden Merkmale wird auf die obigen Ausführungen Bezug genommen.

Dieser Grundkörper ist an seiner Oberfläche mit einer Schicht 50 versehen, die eine geringere Härte als der Grundkörper aufweist. Vorliegend besteht die Schicht 50 aus einem Kunststoffmaterial. In einer besonders bevorzugten Anwendung besteht die Schicht 50 aus einem Kunststoffmaterial aus Polyurethan oder einem Verbundmaterial enthaltend Polyurethan. Aus Gründen der Fertigungsvereinfachung und zu Schaffung einer innigen Verbindung zum Grundkörper ist die Schicht 50 an dem Grundkörper im Spritzgussverfahren angespritzt.

Die Schicht 50 weist zwei Beschichtungsbereiche 51 und 54 auf. Die Beschichtungs- bereiche 51 , 54 sind an der konkav gewölbten Oberseite beziehungsweise der kon- vexen Unterseiten des Grundkörpers angeordnet, im Bereich der Ausnehmungen 34 sind die Beschichtungsbereiche 51 , 54 über Verbindungsabschnitt 55 derart miteinander verbunden, dass die Ausnehmungen 34 komplett ausgefüllt sind. Damit gehen die radial außenliegenden Bogenbereiche der Schicht 50 bündig in die konvexen Bo- genbereiche der Halteabschnitte 39 über. Die Schicht 50 kann auch radial über die Halteabschnitte 39 vorstehen.

Mit den die Ausnehmungen 34 ausfüllenden Schichtbereichen werden radial außen Anlegeabschnitte 56 gebildet Diese legen sich innenseitig am zweiten Durchmes- serbereich 23 des Einsatzes 20 an. Damit ergibt sich hier eine Reibflächenpaarung, die in Richtung der Mittellängsachse einen zusätzlichen Reibwiderstand einbringt, der einer Auszug beweg ung in dieser Richtung entgegenwirkt. Auf diese Weise ist der Halt des Schaftmeißels 10 in dem Einsatz 20 verbessert. Wie Fig. 13 erkennen lässt, bleiben die radial außenliegenden Bereiche der Halteabschnitte 39 freigestellt, so dass deren oben beschriebene Funktion erhalten bleibt. Zusätzlich bleiben die Einführfasen 37 und die Ränder 35 unbeschichtet, so dass die Führungsfunktion bei der Montage in der Schneidelement-Aufnahme 12.4 erhalten bleibt. Weiterhin ist auch der Innendurchmesser 38.1 freigestellt und bildet mit dem Nutgrund der Sicherungsaufnahme 11.4 eine verschleißfeste und dauerhaft passgenaue Drehlagerung.

Die beiden Beschichtungsbereiche 51 und 54 bilden jeweils eine Lagerfläche 52, 53, die in Form eines Teilrings um die Mittellängsachse des Sicherungselementes 30 umlaufen. Die beiden Lagerflächen 52, 53 verlaufen radial und sind zueinander parallel. Sie dienen zur Anlage an den Nutwänden der Sicherungsaufnahme 11.4, wobei das oben beschriebene Axtalspiei eingehalten werden muss. Um einen verkantungsfreien Lauf zu erreichen, sollte das Axialspiel im Bereich zwischen £ 0,2 mm und < 4 mm gewählt werden. Die beiden Lagerflächen 52, 53 komplettieren die passgenaue Drehlagerung. Die Schicht 50 erhöht die Steifigkeit, insbesondere die Torsionsfestigkeit des Grundkörpers, so dass dieser steife Verbundkörper den Schaftmeißel 10 zuverlässig fixiert.

Claims

Ansprüche

Meißelhalter für eine Straßenfräsmaschine oder dergleichen mit einem Basisteil, an dem ein Meißelschaft (42) und ein Ansatz (41) angeformt sind, wobei der Ansatz (41) eine Meißelaufnahme aufweist,

und wobei die Meißelaufnahme von einem aus Hartwerkstoff bestehenden, buchsenförmigen Einsatz (20) gebildet ist,

dadurch gekennzeichnet,

die Meißelaufnahme als gestufte Bohrung ausgebildet ist, die einen ersten und einen zweiten Durchmesserbereich (21 , 23) aufweist, wobei der erste Durchmesserbereich (21) einen größeren Innendurchmesser (b¹) als der zweite Durchmesserbereich (23) (Innendurchmesser c') aufweist

Meißelhalter nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der erste Durchmesserbereich (21) eine Einsetzöffnung für den tierenden Meißel bildet.

Meißelhalter nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass der erste und der zweite Durchmesserbereich (21 , 23) mittels einer ge rundeten oder konusförmigen Verjüngung (22) ineinander übergeleitet sind.

Meißelhalter nach Anspruch 2 oder 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Innendurchmesser (b¹) des ersten Durchmesserbereiches (21) zwi sehen 16 mm und 24 mm beträgt. Schaftmeißel nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Innendurchmesser (c¹) des zweiten Durchmesserbereiches (23) zwischen 12 mm und 20 mm beträgt.

Meißelhalter nach einem der Ansprüche 2 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Durchmesserverhältnis: Durchmesser (b¹) des ersten Durchmesserbereiches (21) zu Durchmesser (c') des zweiten Durchmesserbereiches (23) im Bereich zwischen 1 ,1 und 1 ,4 beträgt.

Meißelhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Einsatz (20) eine sich radial zur Mittellängsachse des Einsatzes (20) erstreckende Auflagefläche (26) aufweist, die ringförmig um die Eintrittsöffnung des ersten Durchmesserbereiches (21) umläuft.

Meißelhalter nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Einsatz (20) eine Stoßfläche (25) aufweist, mit der er an einem Anschlag des Ansatzes (41) derart abgestützt ist, dass die Auflagefläche (26) bündig in eine an die Auflagefiäche (26) anschließende Ringfläche des Ansatzes (41) übergeht.

9. Meißelhalter nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Ringfläche sich radial zur Mittellängsachse des Einsatzes (20) erstreckt.

10. Meißelhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Meißelaufnahme als Durchgangsbohrung in den Einsatz (20) eingearbeitet ist, und in einen Bohrungsabschnitt (43.1) des Ansatzes (41) mündet, der eine Austreiböffnung (43) bildet, und

dass der Innendurchmesser (c') des zweiten Durchmesserbereiches (23) kleiner ist als der Innendurchmesser des Bohrungsabschnittes (43.1).