EP2820243A2

EP2820243A2 - Meisselhalter

Info

Publication number: EP2820243A2
Application number: EP13701109.4A
Authority: EP
Inventors: Thomas Lehnert; Karsten Buhr; Cyrus Barimani; Günter HÄHN
Original assignee: Wirtgen GmbH
Current assignee: Wirtgen GmbH
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2013-01-25
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2033-01-25
Also published as: DE102012101719A1; WO2013127578A3; US10273804B2; US9797246B2; CN203214061U; AU2013225295A1; AU2016203485B2; EP2820243B1; US20180100393A1; AU2016203485A1; CN103290770B; WO2013127578A2; TWI577879B; TW201337086A; US20150028654A1; CN103290770A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Meißeihalter für eine Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere einen Surface Miner, eine Straßenfräsmaschine oder dergleichen mit einem Halteansatz, der eine Meißelaufnahme aufweist und/oder ein Schneidelement trägt. Um die Betriebssicherheit einer Bodenbearbeitungsmaschine zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Halteansatz in Werkzeugvorschubrichtung hinter dem Schneidelement oder hinter einem Aufnahmebereich der Meißelaufnahme ein Verschleißschutzelement mit einem Hartstoffelement zur Erfüllung einer Notlaufeigenschaft aufweist.

Description

Meißelhalter

Die Erfindung betrifft einen Meißelhaiter für eine Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere einen Surface Miner, eine Straßenfräsmaschine oder dergleichen, mit einem Haiteansatz, der eine Meißelaufnahme aufweist und/oder ein Schneidelement trägt.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Träger für einen Meißelhalter sowie eine Bergbaumaschine oder dergleichen Bodenbearbeitungsmaschine.

Aus der DE 43 224 01 A1 ist ein Meißelhalterwechselsystem mit einem Basisteil und einem Meißelhalter bekannt. Das Basisteil weist einen Stützfuß auf, mit dem es auf dem Außenumfang einer Fräswalze aufgeschweißt werden kann. In das Basisteil ist eine Steckaufnahme eingebracht. In diese kann ein Meißelhalter mit seinem Steckansatz montiert werden. Zur Fixierung des Meißelhalters in dem Basisteil wird eine Druckschraube verwendet, die den Steckansatz in die Steckaufnahme einzieht und hierin verspannt. Der Meißelhalter besitzt als Meißelaufnahme eine Bohrung. In dieser kann ein Meißel, insbesondere ein Rundschaftmeißef auswechselbar montiert werden. Aus der DE 10 2009 059 189 A1 ist ein weiteres Meißelhalterwechselsystem bekannt, das auf einem ähnlichem Grundaufbauprinzip mit einem Basisteil und einem Meißelhalter basiert. Die hier gezeigte massive Ausführungsform wird üblicherweise in Surface Minern verwendet. Dabei sind die Basisteüe wieder auf einem Fräswalzenrohr montiert und so zueinander angeordnet, dass sie wendeiförmige Räum- und Ladeschnecken auf der Fräswalzenoberfläche bilden. Während des Bearbeitungseingriffes schneiden die Meißei in das abzubauende Material, beispielsweise ein Kohleflöz ein. Dabei verschleißt der Meiße! aufgrund des abrasiven Angriffes kontinuierlich, wodurch sich seine axiale Kopflänge verringert. Sobald der Meißel seine Verschleißgrenze erreicht hat, muss er ausgetauscht werden, um eine Beschädigung des Meißelhalters und/oder des Basisteils zu vermeiden. Nun kann es vorkommen, dass die Fräsmaschine unerwartet auf eine harte Gesteinsschicht trifft wobei mitunter ein Meißel bricht Dann ist der Meißelhalter dem Verschleißangriff schutzlos ausgesetzt und er ist bereits nach kurzer Dauer untauglich zur Aufnahme eines Ersatzmeißels. Der Meißelhalter muss dann kosteniniensiv ausgewechselt werden. Wenn zudem das Basisteil verschlissen ist, muss auch dieses vom Fräswalzenrohr abgetrennt und getauscht werden, wobei dann der Kosten- und Zeitaufwand ungleich höher ist.

Wird der Verschleißzustand des Meißels nicht rechtzeitig erkannt oder tritt ein Meißelbruch auf, so entstehen hohe Werkzeugkosten und zudem Maschinenstillstandszeiten. Solche Maschinenstillstandszeiten sind aber sehr kostenaufwändig und daher auf ein Minimum zu beschränken.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Betriebssicherheit einer Bodenbearbeitungsmaschine zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Halteansatz des Meißelhalters in Werkzeugvorschubrichtung hinter dem Schneidelement oder hinter einem Aufnahmebereich der Meißeiaufnahme ein Verschleißschutzelement mit einem Hartstoffelement zur Erfüllung einer Notlaufeigenschaft aufweist oder trägt. Wenn während des Betriebseinsatzes der Verschleißzustand des Meißels nicht rechtzeitig erkannt wird oder ein Meißel bricht, so übernimmt das Verschleißschutzelement mit seinem Hartstoffelement die Notlaufeigenschaft und verhindert eine starke Schädigung des Meißelhalters durch den abrassiven Angriff. Damit bleibt die Funktionsfähigkeit des Meißelhalters erhalten und der Maschinenführer kann den schadhaften Meißel schnell austauschen, ohne dass lange Maschinenstillstandszeiten durch Austausch des Meißeihalters oder gar des Basisteils erforderlich sind.

Gemäß einer bevorzugten Erfindungsvariante kann es vorgesehen sein, dass das Hartstoffelement mit dem radial außen liegenden Körperbereich des die Meißelaufnahme aufweisenden Halteansatz abschließt oder über diesen radial vorsteht beziehungsweise dass das Hartstoffelement gegenüber dem Schneidelement in Radialrichtung zurückversetzt angeordnet ist. Die Meißelhalter sind üblicherweise auf einem Fräswalzenrohr angeordnet und laufen daher kreisförmig um. Während des bestimmungsgemäßen Werkzeugeingriffes schneidet der Meißel beziehungsweise das Schneidelement in das abzutragende Gut ein und das Verschleißschutzelement läuft mit seinem Hartstoffelement passiv ohne Schneideingriff mit. Erst wenn der Meißel beziehungsweise das Schneidelement seinen Verschleißzustand erreicht hat oder ein Werkzeugbruch auftritt, gelangt das Hartstoffelement bestimmungsgemäß in den Wirkeingriff mit dem abzutragenden Untergrund.

Wenn zudem vorgesehen ist, dass das Hartstoffelement eine Schneide aufweist, so kann mit dem Verschleißschutzelement während des Noteingriffes auch ein Materialabtrag erfolgen und es wird zudem der Eindringwiderstand des Verschleißschutzelementes reduziert. Hierdurch wird eine übermäßige Beanspruchung des Meißelhalters verhindert.

Hierbei ergibt sich dann eine wirksame Schneidengeometrie, wenn vorgesehen ist, dass die Schneide zwischen einer in Werkzeugvorschubrichtung weisenden Frontseite und einer Deckseite angeordnet ist, und dass insbesondere der eingeschlosse- ne Winkel zwischen der Frontseite und der Deckseite zur Bildung der Schneide zwischen 60° und 130° gewählt ist. Besonders bevorzugt ist ein Winkelbereich zwischen 90° und 120°, da hier ein guter Kompromiss für eine Schneidengeometrie gefunden ist, die ausreichend stabil und schneidfreudig ist. Gemäß einer Erfindungsausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die ittellängsachse der Meißelaufnahme und die in Werkzeugvorschubrichtung weisende Frontseite einen Winkel ß im Winkelbereich zwischen 40° und 130°, besonders bevorzugt einen Winkel im Winkelbereich zwischen 60° und 110°, einschließen. Hierdurch wird eine Anstellung der Frontseite erreicht, die auch impulsartig auftretende Belastungsspitzen sicher ableiten kann, um die Notlauffunktion aufrecht zu erhalten.

Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass zwei oder mehrere, insbesondere im Wesentlichen spaltfrei aneinander gereihte Hartstoffelemente verwendet sind. Die Verwendung von mehreren Hartstoffelementen anstelle eines großen durchgängigen Hartstoffelementes verringert die Bruchgefahr für das Hartstoffelement. Die spaltfreie Aneinanderreihung verhindert ein Auswaschen der Zwischenräume zwischen den einzelnen Hartstoffelementen, so dass die Befestigung der Hartstoffelemente zuverlässig aufrecht erhalten bleibt.

Eine stabile Fixierung der Hartstoffelemente gelingt dann einfach, wenn vorgesehen ist, dass das Hartstoffelement in einer Aufnahme des Meißelhalters oder eines mit dem Meißelhalter verbindbaren oder verbundenen Trägers befestigt und entgegen der Werkzeugvorschubrichtung an einer Stützfläche formschlüssig abgestützt ist, und/oder dass das Hartstoffelement in Werkzeugvorschubrichtung an einem Absatz formschlüssig abgestützt ist.

Die Hartstoffelemente können mittels einer Lötverbindung oder dergleichen fixiert sein. Diese Verbindung wird durch die rückwärtige Abstützung und/oder den frontsei- ttgen Absatz entlastet. Ais Hartstoff für das Hartstoffelement kann Hartmetall, Keramikmaterial oder ein sonstiges funktionell gleich wirkendes Material verwendet werden.

Eine Erfindungsalternative kann dergestalt sein, dass ein Träger, der das Hartstoffelement aufnimmt, auswechselbar mit dem Meißelhalter verbunden, insbesondere verschweißt, ist. Hierdurch wird die Variabilität des Werkzeugsystems weiter vereinfacht. Insbesondere können vorhandene Meißelhalter mit einem solchen Träger nachgerüstet werden. Wenn im Schadensfall beispielsweise ein Meißelbruch nicht rechtzeitig erkannt wird, so verschleißt das Verschleißschutzelement. Der komplette Meißelhalter mit dem Träger wird dann ausgetauscht und ein neuer unverschlissener Meißeihalter eingesetzt, so dass nur geringe Maschinenstiilstandszeiten entstehen. Anschließend kann der Träger von dem Meißelhalter getrennt werden und ein neuer, unverschlissener Träger mit demselben Meißelhalter wieder verbunden werden, um einen voll einsatzfähigen Meißelhalter zu erhalten.

Eine besonders steife Geometrie, die auch starke Belastungsstöße aufnehmen kann, ergibt sich dadurch, dass der Träger ein Basisteil aufweist, der das Hartstoffelement aufnimmt und dass an das Basisteil ein oder zwei Stützteile entgegengesetzt zur Werkzeugvorschubrichtung angeschlossen sind. Mit den Stützteilen können zum einen große Verbindungsflächen geschaffen werden oder alternativ können die Verbindungsgeometrien mit den Stützteilen so ausgelegt sein, dass sich hohe Momente übertragen lassen.

Eine denkbare Erfindungsvariante ist dergestalt, dass der Träger im Anschlussbereich an den Meißelhalter eine konkave Einmuldung aufweist, die eine Aufsatzfläche zum Anschluss an eine korrespondierende, insbesondere konvexe, Mantelfläche des Meißelhalters aufweist. Über diese Fiächenpaarungen kann zum einen eine einfache und schnelle lagerichtige Zuordnung des Trägers zum Meißelhalter erreicht werden. Zum anderen wird über die gemuldete Ausrührung des Trägers die Schaffung einer Formschlussverbindung in Muidenquerrichtung möglich. Eine schnelle und zuverlässige Fixierung des Trägers an dem Meißelhalter wird dadurch möglich, dass der Träger an seinen Randbereichen zumindest bereichsweise mit einer als Schweißnaht-Vorbereitung dienenden Anfasung versehen ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Träger für einen Meißelhalter mit einem, ein Hartstoffelement aufweisenden Verschleißschutzelement, wobei der Träger eine Aufsatzfläche aufweist, über die er mit dem Meißelhalter auswechselbar verbindbar ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen und insbesondere auf die mit dem Träger erreichbare Notlaufeigenschaft verwiesen.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere Bergbaumaschine oder dergleichen, die mit mehreren Meißelhaltern gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgerüstet ist. Bei einer solchen Bodenbearbeitungsmaschine kann es insbesondere vorgesehen sein, dass die radial äußere Begrenzung des Hartstoffelementes auf einem ersten Teilkreis mit einem ersten Radius und die radial äußere Begrenzung des Schneidelementes auf einen dritten Teilkreis mit einem dritten Radius angeordnet ist, und dass der erste Radius des ersten Teilkreises kleiner ist, als der dritte Radius des dritten Teilkreises. Mit dieser Ausgestaltung ist es sichergestellt, dass das Hartstoffelement erst im Verschleiß oder im Schadensfall des Schneideiementes in Wirkeingriff kommt, wie dies bereits vorstehend erläutert wurde.

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

Fig. 1 eine Werkzeugkombination mit einem Basisteil und einem

Meißelhalter in perspektivischer Frontansicht,

Fig. 2 die Werkzeugkombination gem. Fig. 1 und perspektivischer

Rückansicht, ein Verschleißschutzelement in perspektivischer Frontansicht, das Verschleißschutzelement gemäß Fig. 3 in perspektivischer Ansicht von unten, einen Vertikalschnitt durch die Werkzeugkombination gem.

Fig. 1 beziehungsweise Fig. 2, den Meißelhalter gemäß der Werkzeugkombination nach den Fig. 1 , 2 und 5 in perspektivischer Frontansicht, den Meißeihalter gemäß Fig. 6 in perspektivischer Rückansicht, einen Vertikalschnitt durch den Meißeihalter, eine perspektivische Aufsicht auf das Basisteil

gem. den Fig. 1 und 2, einen Vertikalschnitt durch das Basisteil gemäß

Fig. 9, die Werkzeugkombination gem. Fig. 1 und 2 mit

einem eingesetzten Rundschaftmeißel im unverschlissenen Zustand, die Darstellung gem. Fig. 11 mit einem verschlissenen

Rundschaftmeißel, die Schneideinheit einer Bodenbearbeitungsmaschine

mit einem Schneidrohr, auf dessen Oberfläche eine Vielzahl von Werkzeugsystemen gemäß Fig. 1 und 2 montiert sind und

Fig. 14 die Darstellung gem. Fig. 13 in einem Verschleißzustand.

Fig. 1 zeigt ein Basisteil 0, das eine Unterseite 11 mit konkav gewölbten Aufsatzflächen aufweist. Mittels dieser Aufsatzflächen kann das Basisteil auf den zylindrischen Außenmantel einer Fräswalze aufgesetzt und daran fest geschweißt werden. Mit dem Basisteil 10 ist ein Meißelhalter 20 verbunden.

Wie Fig. 5 zeigt, weist das Basisteil 10 eine Steckaufnahme 15 auf, die einen Steckansatz 21 des Meißelhalters 20 aufnimmt. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis Fig. 8 die Ausgestaltung des Meißelhalters 20 näher erläutert.

Wie die Fig. 6 zeigt, weist der Meißelhalter 20 den Steckansatz 21 auf, an den winklig ein Halteansatz 25 angeschlossen ist. Dabei ist idealer Weise zwischen dem Steckansatz 21 und dem Halteansatz 25 ein stumpfer Winkel eingeschlossen. Der Steckansatz 21 bildet im Bereich seiner, in Werkzeugvorschubrichtung (V) gewandten Steckansatzvorderseite 22 eine Frontfläche 21.1. In diese Frontfläche 21.1 sind zwei Aussparungen derart eingetieft, dass sie Druckflächen 21.2 bilden. Die Druckflächen 21.2 sind dabei im Winkel zur Längsachse des Steckansatzes 21 angeordnet. Der die Druckfläche 21.2 tragende Vorsprung des Steckansatzes 21 geht über seitliche Übergangsabschnitte 21.3 in Seitenflächen 21.4 über. Dabei sind die Seitenflächen 21.4 in Richtung der Werkzeugvorschubrichtung (V) ausgerichtet und weisen zu den Werkzeugseiten. Wie die Fig. 7 erkennen lässt, gehen die Seitenflächen 21.4 im Bereich der Steckansätze 23 in Lagerflächen 21.5 über. Dabei stehen die Lagerflächen 21.5 zueinander im Winkel. Die Lagerflächen 21.5 wiederum sind mittels einer Übergangsfiäche 21.6 verbunden und weisen entgegengesetzt zur Werkzeugvorschubrichtung V. Der Halteansatz 25 ist mit einer Meißelaufnahme 26 in Form einer zylindrischen Bohrung versehen. Die Mittellängsachse M der Meißelaufnahme 26 und die Längsachse L des Steckansatzes 21 schließen idealer Weise einen Winkel im Bereich zwischen 100° und 160°, vorzugsweise 130°, ein. Die Meißelaufnahme 26 geht über eine Einführerweiterung 27 in eine Auflagefläche 25.3 über. Dabei verläuft die Auflagefläche 25.3 radial zur Meißelaufnahme 26. Der Meißelaufnahme 26 abgekehrt geht die Auflagefläche 25.3 in einer Querschnittsverjüngung 25.1 über. Die Querschnittsverjüngung 25.1 ist in Form eine Stumpfkegels ausgebildet und leitet eine Mantelfläche 25.2 des Meißelhalters in die Auflagefläche 25.3 über. Der Halteansatz 25 weist im Bereich unterhalb der Meißelaufnahme 26 zwei Stützflächen 29 auf, die zueinander V-förmig im Winkel angestellt sind. Dabei weisen, wie die Fig. 8 erkennen lässt, die Stützflächen 29 aufgrund ihrer schrägen Anstellung in Richtung auf das freie Ende des Steckansatzes und gleichzeitig in Werkzeugvorschubrichtung (V) und verlaufen, wie in Fig. 3 dargestellt, parallel oder im Wesentlichen parallel zur Mittellängsachse (M) der Meißelaufnahme 26. Wie die Fig. 7 erkennen lässt, besitzt der Halteansatz 25 seitliche Verbreiterungen 28, in denen die Stützflächen 29 auslaufen. Die Stützflächen 29 und die Lagerflächen 21.5 sind in einander entgegengesetzte Richtungen weisend orientiert.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist mit dem Halteansatz 25 des Meißelhalters 20 ein Verschleißschutzelement verbunden, dessen detaillierter Aufbau aus den Fig. 3 und 4 erkennbar ist. Wie diese Darstellungen zeigen, weist das Verschleißschutzelement einen Träger 30 auf, der aus einem Stahlwerkstoff gefertigt ist. Der Träger 30 weist ein Basisteil 35 auf, in das eine Aufnahme 31 in Form einer Ausfräsung eingearbeitet ist. Dabei wird die Aufnahme 31 von einer rückwärtigen Stützfläche 32 und einem frontseitigen Absatz 34 begrenzt. Zwischen der rückseitigen Stützfläche 32 und dem Absatz 34 erstreckt sich eine Aufsatzfläche der Aufnahme 31. In die Aufnahme 31 sind drei Hartstoffeiemente 40 eingelötet. Dabei sind die Hartstoffelemente 40 als plattenförmige Bauteile ausgebildet, die mit ihrer Unterseite 44 auf die Aufsatzfläche der Aufnahme 31 aufgesetzt sind. Rückseitig stützen sich die Hartstoffel emente 40 mit einer Rückseite 45 gegenüber der Stützfläche 32 ab. Frontseitig sind sie an dem Absatz 34 abgestützt. Die Hartstoffelemente 40 sind in der Aufnahme 31 spaltfrei aneinander gereiht und mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise einer Lötverbindung oder eine Klebverbindung in der Aufnahme 31 fixiert.

Die Hartstoffelemente 40 besitzen eine Deckseite 41 , an die sich im Winkelbereich α zwischen 60° und 150° eine Frontseite 42 anschließt (siehe Fig. 8). Die Frontseite 42 schließt mit der Mittellängsachse M der Meißelaufnahme 26 einen Winkel ß im Winkelbereich zwischen 40° und 130° ein (siehe Fig. 8). Im Übergangsbereich zwischen der Frontseite 42 und der Deckseite 41 ist eine Schneide 46 gebildet. Die Schneiden 46 der einzelnen Hartstoffelemente 40 fluchten miteinander, wie Fig. 3 erkennen lässt. Im Anschlussbereich der Deckseite 41 an die Rückseite 45 ist eine Phase 43 angebracht, um die Bruchgefahr für das Hartstoffelelement 40 zu verringern.

Das Hartstoffelement 40 besteht aus Hartmetall, einem Keramikmaterial oder aus einem gleichwertigen Hartstoff.

Wie Fig. 3 weiter zeigt, wird der frontseitige Absatz 34 von einem Ansatz 33 gebildet, der den Übergangsbereich zwischen dem Hartstoffelement 40 und der Aufsatzfläche der Aufnahme 31 zur Frontseite hin überdeckt. Hierdurch wird die stoffschlüssige, insbesondere Lötverbindung, vor Auswaschungen geschützt.

Entgegengesetzt zur Werkzeugvorschubrichtung V sind an das Basistei! 35 zwei schenkeiförmige Stützteile 36 angeschlossen. Dabei wird die Zuordnung zum Basisteil 35 so getroffen, dass sich in Richtung der Werkzeugvorschubrichtung V verlaufende durchgehende Seitenflächen 39 ergeben. Die Stützteile 36 sind zur Oberseite hin mit einer geneigten Schrägfläche 36.1 begrenzt. Im Bereich der Unterseite ist der Träger 30 mit einer konkaven Einmuldung versehen, wie dies Fig. 4 erkennen lässt. Die Einmuldung bildet eine Aufsatzfiäche 37.1 , die umlaufend von Phasen umgeben ist, die als Schweißnaht-Vorbereitungen 38.1 bis 38.4 dienen. Mit der Aufsatzfläche 37.1 kann der Träger 30 auf eine konvexe Mantelfläche 25.2 des Halteansatzes 25 aufgesetzt werden, wie dies Fig. 1 und 2 zeigen. Zur Fixierung des Trägers 30 wird eine Schweißnaht im Bereich der Schweißnaht-Vorbereitungen 38.1 bis 38.4 eingebracht

Im montierten Zustand sind die Schneiden 46 quer zur Werkzeugvorschubrichtung V angeordnet. Die Schneiden 46 stehen weiterhin in Radialrichtung über den frontseitigen Aufnahmebereich der Meißeiaufnahme 26 vor, wie dies Fig. 6 erkennen lässt. Demgemäß steht die Schneide 46 radial über die äußere Begrenzung des Meißelhalters 20 vor, die vorliegend von der Querschnittverjüngung 25.1 gebildet ist (Fig. 8).

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 die Gestaltung des Basisteils 10 näher erläutert.

Das Basisteil 0 weist eine Steckaufnahme 15 auf, die in ihrem Querschnitt an die Außenkontur des Steckansatzes 21 des Meißelhalters 20 angepasst ausgebildet ist. Frontseitig wird die Steckaufnahme 15 mittels eines Stützansatzes 12 begrenzt.

In den Stützansatz 12 ist eine Schraubaufnahme 13 als Gewinde eingearbeitet. Die Schraubaufnahme 13 mündet in die Steckaufnahme 15. Der Steckaufnahme 5 ab- gekehrt läuft die Schraubaufnahme 13 in einer Bohrungserweiterung 13.1 aus. Der Stützansatz 12 weist in seinem oberen, radial außenliegenden Bereich ein Auflager 18 auf, das von zwei Stützflächen 18.1 gebildet ist. Die beiden Stützflächen 18.1 sind zueinander im Winkel angestellt. Die Winkelausrichtung der Stützflächen 18.1 ist auf die Ausrichtung der Stützflächen 29 des Meißelhalters 20 angepasst, sodass die Stützflächen 29 des Meißelhalters 20 planparallel auf den Stützflächen 18.1 des Ba- sisteils 10 aufliegen können. Die Stützflächen 18.1 sind zum Zwecke der definierten Anlage des Meißelhalters 20 über einen zurückversetzten Absatz 18.4 miteinander verbunden. Rückseitig wird die Steckaufnahme 15 von einem Gegenlager 16 begrenzt. Das Gegenlager 16 ist dabei Teil eines rückwärtigen Ansatzes 17, der entgegen der Werkzeugvorschubrichtung (V) über die Steckaufnahme 15 vorsteht. Das Gegenlager 16 wird dabei von zwei weiteren Stützflächen 16.1 gebildet, die zueinander im Winke! stehen. Diese weiteren Stützflächen 16.1 sind wieder in ihrer Ausgestaltung und räumlichen Anordnung auf die Lagerflächen 21.5 des M ei ßeih alters 20 angepasst ausgebildet, sodass eine planparallele Anlage der weiteren Lagerfiächen 21.5 an den Stützflächen 16.1 möglich ist. Gegenüberliegend der Stützflächen 18.1 ist die Steckaufnahme 15 von einer Freifläche 8.2 begrenzt. In Werkzeugvorschubrichtung (V) wird die Steckaufnahme 15 von zwei seitlichen Verbindungsabschnitten 19 begrenzt. Die von den Verbindungsabschnitten 19 gebildeten, der Steckaufnahme 15 zugewandten Innenflächen gehen über Freiflächen 18.5 in Wandungen 18.6 über, die wiederum in Werkzeugvorschubrichtung (V) orientiert sind. Die Wandungen 18.6 wiederum laufen in der Freifläche 18.2 aus. Wie die Fig. 9 deutlich erkennen lässt, ist in den Ansatz 17 eine Aussparung 17.1 eingetieft.

Die Montage des Meißelhalters 20 an dem Basisteii 10 wird wie folgt vorgenommen.

Zunächst wird der Meißelhalter 20 mit seinem Steckansatz 21 in die Steckaufnahme 15 des Basisteiis 10 eingeschoben. Wie die Fig. 5 erkennen lässt, wird dann als Befestigungselement 14 ein Gewindestift in die Schraubaufnahme 13 eingeschraubt. Das Befestigungselement 14 weist eine rechtwinklig zur Schraubachse orientierte Andrückfläche auf, die an der Druckfläche 21.2 des Meißelhalters 20 zur Anlage kommt. Dabei muss die Andrückfiäche keine ebene Fläche sein, sondern kann auch eine sphärische Fläche sein. Die Fig. 1 lässt erkennen, dass zur Befestigung des Meißelhalters 20 zwei Befestigungselemente 14 verwendet sind, mithin also auch zwei Schraubaufnahmen 13 in das Basisteil 10 eingearbeitet sind. Bei einer Ver- spannung der Befestigungselemente 14 drückt das Befestigungselement 14 auf die Druckfläche 21.2 . Aufgrund der winkligen Anstellung der Druckfläche 21.2 zur Mittellängsachse L des Steckansatzes 21 übt das Befestigungselement 14 eine Einzug- kraft auf den Steckansatz 21 aus. Gleichzeitig wird eine Kraftkomponente erzeugt, die entgegengesetzt zur Werkzeugvorschubrichtung (V) verläuft und den Steckansatz 21 in das Gegenlager 16 presst. Die in Richtung der Längsachse L des Steckansatzes 21 verlaufende Kraftkomponente bringt die Stützflächen 18.1 des Auflagers 18 mit den Stützflächen 29 des Meißelhalters 20 zur Anlage. Eine Verspannung der Befestigungselemente 14 bewirkt nun, wie dies insbesondere aus der Fig. 5 deutlich erkennbar ist, dass der Meißelhalter 20 beidseitig der Mittellängsachse L des Steckansatzes 21 eine Abstützung erfährt. Zum einen ist die Abstützung am Gegenlager 6 rückseitig der Mittellängsachse am steckansatzseitigen Ende des Meißelhalters 20 und zum anderen am Auflager 18 vorderseitig der Mitteliängsachse am haltean- satzseitigen Ende des Meißelhalters vorgenommen. Mithin liegen die Stützflächen 29 und die Lagerflächen 21.5 am Meißelhalter 20 diametral gegenüber. Die Befestigungsschraube 14 wirkt nun so auf den Steckansatz 21 ein, dass eine Verspannung des Meißelhalters 20 an dem Auflager 18 und dem Gegenlager 16 stattfindet Auf diese Weise wird eine sichere und unverlierbare Befestigung des Meißelhalters 20 garantiert.

Fig. 5 lässt weiterhin erkennen, dass in die Bohrungserweiterung 13.1 der Schraubaufnahme 13 ein Abdeckelement 14.1 eingesetzt werden kann, das die Werkzeugaufnahme des Befestigungseiementes 14 abdeckt.

Sowohl das Basisteil 10 als auch der Meißelhalter 20 sind im Wesentlichen spiegelsymmetrisch zu der in Werkzeugvorschubrichtung (V) verlaufenden Mittelquerebene dieser jeweiligen Bauteile ausgebildet. Damit wird eine gleichmäßige Lastabtragung begünstigt.

Während des Betriebseinsatzes greift ein in die Meißelaufnahme 26 eingesetzter Rundschaftmeißel üblicher Bauweise in das abzutragende Gut, beispielsweise ein Kohleflöz ein. Bei diesem Eingriff wird vornehmlich die Abstützung, bestehend aus Auflager 18 und Stützflächen 29 beansprucht. Während des Werkzeugeingriffes wird auch infolge des Werkzeugvorschubes (V) der Meißelhalter 20 in das Gegenlager 6 gepresst. Die großflächige Anlage des Meißelhalters 20 dort garantiert eine sichere Kraftableitung. Wie Fig. 5 erkennen lässt, wird eine eindeutige Zuordnung des Meißelhalters 20 zum Basisteil 10 insbesondere dadurch garantiert, dass nur eine Auflage an diesen beiden vor erwähnten zentralen Stützstellen stattfindet (Auflager 18 und Gegenlager 16). Im Bereich des Absatzes 18.4, der Freifläche 18.2, der Wandungen 18.6 der Freiflächen 18.5 sowie des Verbindungsabschnittes 19 ist der Steckansatz 21 von der Steckaufnahme 15 freigestellt. Wenn nun im Laufe des Einsatzes des Basisteils 10 beispielsweise eine Abnutzung der Stützflächen 18.1 stattfindet, so bildet der Absatz 18.4 einen Nachsetzraum. Die Beabstandung des Meißelhalters 20 von dem Absatz 18.4 garantiert ein Nachsetzen des Meißelhalters 20 im Verschleiß- fail. Dabei kann ein Verschleißausgleich insbesondere deswegen stattfinden, weil die Stützflächen 18.1 und die weiteren Stützflächen 16.1 Gleitführungen bilden, an denen der Meißelhalter 20 beim Nachspannen entlang rutschen kann. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Basisteil 10, wie dies üblicherweise gefordert ist, eine Standzeit aufweist, die mehrere Lebenszyklen von Meißelhaltern 20 andauert. Unverschlissene Meißelhalter 20 können dann stets auch noch an einem teilverschlissenen Basisteil 10 sicher verspannt und gehalten werden.

Während des Betriebseinsatzes wird von dem eingebauten Rundschaftmeißel Abraummaterial abgebaut, das am Meißelhalter 20 im Bereich der Mantelfläche 25.2 abgleitet. Dieses Abraummaterial wird über die Verbreiterungen 28 nach Außen geleitet, wodurch ein Schutz des Basisteils 10 vor dem abrasiven Angriff dieses Ab- raummateriaies bewirkt ist.

In den Fig. 11 und 12 ist die montierte Zuordnung des Meißelhalters 20 zu dem Basisteil 0 gezeigt. Das Basisteil 0 ist mit seiner konkaven Unterseite 11 auf die konvexe Außenseite eines Fräswalzenrohres aufgesetzt und dort festgeschweißt. In die Meißelaufnahme 26 des Meißelhalters 20 ist ein Schaftmeißel, nämlich ein Rundschaftmeißel 50, in bekannter Weise eingesetzt. Der Rundschaftmeißel 50 weist eine aus Hartwerkstoff bestehende Meißelspitze 51 auf, die an einem Meißelkopf 52 befestigt ist. An den Meißelkopf 52 schließt sich ein Meißelschaft an, der mittels einer in den Figuren nicht gezeigte Spannhülse in der Meißelaufnahme 26 gehalten ist. Mittels der Spannhülse kann der Rundschaftmeißel 50 in der Meißelaufnahme 26 in A- xialrichtung unverlierbar, jedoch um seine Mittellängsachse M frei drehbar gehalten werden. Der Meißelkopf 52 stützt sich unter Zwischenlage einer Verschleißschutz- scheibe 53 gegenüber der Aniagefiäche 25.3 ab. Fig. 1 zeigt den Rundschaftmeißel 50 im unverschlissenen Zustand. Während des Betriebseinsatzes rotiert die gezeigte Werkzeugkombination um die Mittellängsachse des Fräswaizenrohres. Dabei dreht sich der Schneideinsatz mit seiner radialäußeren Abmessungsbegrenzung auf einem Teilkreis T₃ mit einem dritten Durchmesser. Die radialäußere Begrenzung der Schneiden 46 rotiert auf einem Teilkreis T₂ mit einem zweiten Radius. Der in den Fig. 11 und 12 gezeigte Teilkreis Ti mit einem ersten Radius stellt den maximal zulässigen Verschieißzustand der Hartstoffelemente 40 dar.

Wie Fig. 11 erkennen lässt, sind die Schneiden 46 gegenüber dem Teilkreis T₃ in Radialrichtung zurückversetzt angeordnet, so dass der zweite Radius des Teilkreises T₂ kleiner ist, als der dritte Radius des Teilkreises T₃.

Fig. 12 lässt den maximal zulässigen Verschleißzustand des Schneidelementes 51 beziehungsweise des Rundschaftmeißels 50 erkennen. Wie diese Zeichnung veranschaulicht, liegt nun die radial äußere Begrenzung des Schneidelementes 51 auf dem Teilkreis T_2l so dass nunmehr auch die Schneidelemente 46 in Eingriff mit dem abzutragenen Gut gelangen. Damit bilden die Hartstoffelemente 40 eine Notiaufei- genschaft, die verhindert, dass sich der vordere Aufnahmebereich der Meißelaufnahme (Anlage 25.3) abnützt oder beschädigt wird.

In den Fig. 13 und 14 sind die in den Figuren 1 und 12 gezeigten Betriebszustände weiter veranschaulicht. Wie die Fig. 13 und 14 zeigen, sind auf der zylindrischen Oberfläche 61 eines Fräswalzenrohres 60 eine Vielzahl von Werkzeugsystemen, bestehend jeweils aus einem Basisteil 10, einem Meißelhalter 20 und einem Rundschaftmeißel 50 befestigt. Der Übersichtlichkeit halber sind nur einige der Werkzeugsysteme dargestellt. Es ist dem Fachmann aber klar, dass eine Vielzahl von Werkzeugsystemen über die gesamte Umfangsfläche des Fräswalzenrohres 60 verteilt in schraubenwendelförmiger Zuordnung angebracht sind, um Räum- und Ladeschnecken zu bilden. Fig. 13 zeigt den unverschlissenen Zustand der Rundschaftmeißel 50 und verdeutlicht, dass nur die Schneidelemente 51 und nicht die Hartstoffelemente 40 im Eingriff mit dem zu bearbeitenden Flöz F des Bodens B stehen.

Fig. 14 zeigt den Zustand der Rundschaftmeißel 50 bei Erreichen der Verschleißgrenze. Wie die Zeichnung zeigt, kommen nun die Hartstoffelemente 40 in Eingriff mit dem Flöz F.

Wenn ein Rundschaftmeißel verschlissen ist, dann kann dieser einfach ausgetauscht werden. Dies wird möglich, da die Aussparungen 17.1 im Basisteil 10 zusammen mit der Ausnehmung 24 im Meißelhalter 20 eine Werkzeugaufnahme bilden. In diese kann ein Ausdrückwerkzeug eingesetzt werden, das auf die Rückseite des Rundschaftmeißels einwirkt und diesen aus der Meißelaufnahme 26 ausschiebt und auch einen neuen Rundschaftmeißel wieder einzieht. Wie Fig. 5 erkennen lässt, steht die Meißelaufnahme 26 in räumlicher Verbindung mit der Ausnehmung 24.

Claims

Ansprüche

Meißelhalter (20) für eine Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere einen Surface Miner, eine Straßenfräsmaschine oder dergleichen, mit einem Halteansatz (25), der eine Meißelaufnahme (26) aufweist und/oder ein Schneidelement (51 ) trägt,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Halteansatz (25) in Werkzeugvorschubrichtung (V) hinter einem Aufnahmebereich der Meißelaufnahme (26) oder hinter dem Schneidelement (51 ) ein Verschleißschutzelement mit einem Hartstoffelement (40) zur Erfüllung einer Notlaufeigenschaft aufweist oder trägt.

Meißelhalter nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Hartstoffelement (40) mit dem radial außen liegenden Körperbereich des die Meißelaufnahme 26) aufweisenden Halteansatzes (25) abschließt o- der über diesen radial vorsteht.

Meißelhalter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Hartstoffelement (40) gegenüber dem Schneidelement (51 ) in Radialrichtung zurückversetzt angeordnet ist.

4. Meißelhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Hartstoffelement (40) eine Schneide (46) aufweist.

5. Meißelhalter nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Schneide (46) zwischen einer in Werkzeugvorschubrichtung (V) weisenden Frontseite (42) und einer Deckseite (41 ) des Hartstoffelementes (40) angeordnet ist, und/oder

dass die Frontseite (42) und die Deckseite (41) zur Bildung der Schneide (46) einen Winkel a, insbesondere im Winkelbereich zwischen 60° und 130°, besonders bevorzugt zwischen 90° und 120°, miteinander einschließen.

6. Meißelhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Mittellängsachse (M) der Meißelaufnahme (26) und die in Werkzeug- vorschubrichtung (V) weisende Frontseite (42) einen Winkel (ß) im Winkelbereich zwischen 40° und 130°, besonders bevorzugt im Winkelbereich zwischen 60° und 110° einschließen.

7. Meißelhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass zwei oder mehrere, insbesondere im Wesentlichen spaltfrei aneinander gereihte Hartstoffelemente (40) verwendet sind.

8. Meißelhalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Hartstoffelement (41) in einer Aufnahme des Meißelhalters (20) oder eines mit dem Meißelhalter (20) verbindbaren oder verbundenen Trägers (30) befestigt und entgegen der Werkzeugvorschubrichtung (V) an einer Stützfläche (32) formschlüssig abgestützt ist, und/oder

dass das Hartstoffelelement (40) in Werkzeugvorschubrichtung (V) an einem Absatz (34) formschlüssig abgestützt ist.

9. Meißelhalter (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Hartstoffelement (40) aus Hartmetali oder einem Keramikmaterial besteht.

10. Meißelhalter (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Träger (30) der das Hartstoffelement (40) aufnimmt, auswechselbar mit dem Meißelhalter (20) verbunden, insbesondere verschweißt, ist.

11. Meißelhalter nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Träger (30) ein Basisteil (35) aufweist, der das Hartstoffelement (41 ) aufnimmt, und

dass an das Basisteil (35) ein oder zwei Stützteife (36) entgegengesetzt zur Werkzeugvorschubrichtung (V) angeschlossen sind.

12. Meißelhalter (20) nach einem der Ansprüche 0 oder 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Träger (30) im Anschlussbereich an den Meißelhalter (20) eine insbesondere konkave Einmuldung aufweist, die eine Aufsatzfläche (37.1 ) zum Anschluss an eine korrespondierende, insbesondere konvexe Mantelfläche (25.2) des Meißelhalters (20) aufweist.

13. Meißelhalter nach einem der Ansprüche 10 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Träger (30) an seinen Randbereichen zumindest bereichsweise mit einer als Schweißnaht-Vorbereitung (38.1 - 38.4) dienenden Anfassung versehen ist.

14. Träger (30) für einen Meißelhalter (30) mit einem ein Hartstoffelement (40) aufweisendes Verschleißschutzelement, wobei der Träger (30) eine Aufsatzfläche (37.1 ) aufweist, über die er mit dem Meißelhalter (20) auswechselbar verbändbar ist.

15. Träger (30) für einen Meißelhalter

gekennzeichnet durch einen der Ansprüche 1 bis 13.

16.. Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere Bergbaumaschine, Straßenbaumaschine oder dergleichen, mit einem Rotationskörper, der mehrere Meißelhalter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 trägt.

17. Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere Bergbauschmaschine oder dergleichen, nach Anspruch 16,

dadurch gekennzeichnet,

dass die radial äußere Begrenzung des Hartstoffelementes (41 ) auf einem ersten Teilkreis (Ti) mit einem ersten Radius und die radial äußere Begrenzung eines Schneideiements (51 ) auf einem dritten Teilkreis (T₃) mit einem dritten Radius angeordnet ist, und

dass der erste Radius des ersten Teilkreises (T-t) kleiner ist, als der dritte Radius des dritten Teilkreises (T₃).