EP3140511B1

EP3140511B1 - Schaftmeissel bzw. befestigungsanordnung für einen schaftmeissel

Info

Publication number: EP3140511B1
Application number: EP15722993.1A
Authority: EP
Inventors: Markus Roth
Original assignee: Betek GmbH and Co KG
Current assignee: Betek GmbH and Co KG
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2020-12-16
Anticipated expiration: 2035-05-07
Also published as: WO2015169900A2; BR112016025980B1; DE102014106484A1; JP6556223B2; JP2017517660A; AU2015257693A1; AU2015257693B2; WO2015169900A3; CN106489018A; US10385690B2; BR112016025980A2; US20170074098A1; EP3140511A2; RU2016147905A3; RU2016147905A; DK3140511T3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaftmeißel mit einem Meißelkopf und einem Meißelschaft, wobei der Meißelschaft eine Sicherungselement-Aufnahme aufweist, in der ein Sicherungselement angeordnet ist.
Ferner betrifft die Erfindung eine Befestigungsanordnung mit einem Schaftmeißel und einem Meißelhalter, wobei der Schaftmeißel in einer Meißelaufnahme des Meißelhalters befestigbar ist, wobei der Schaftmeißel einen Meißelkopf und Meißelschaft aufweist, wobei der Meißelschaft mit einem Spannelement eine Sicherungselement-Aufnahme für ein Sicherungselement bildet.
Aus der DE 37 01 905 C1 ist ein Rundschaftmeißel bekannt, der aus einem Meißelkopf und einem Meißelschaft besteht, wobei der Meißelschaft eine Umfangsnut mit einer darin gelagerten, längsgeschlitzen Spannhülse aufweist. Vor Einsetzen des Meißelschafts in eine Bohrung eines Halters ist die Spannhülse mittels eines Halteglieds in einer Spannstellung gehalten. Nach Einsetzen des Meißelschafts in die Bohrung ist der Meißelschaft mit der unter Spannung in der Bohrung sitzenden Spannhülse axial festgelegt, aber frei drehbar montiert.
Ferner ist in der DE 10 2005 001 535 B3 eine Befestigungsanordnung mit einem Schaftmeißel beschrieben. Hierbei erlaubt die Befestigung des Schaftmeißels in einem Meißelhalter während des Arbeitsbetriebes eine Bewegung in axialer und in Umfangs-Richtung. Der Schaftmeißel in einer Meißelaufnahme des Meißelhalters weist dazu einen Fixierabschnitt mit einer Funktionsfläche auf, welche mit einer dazu korrespondierenden Gegenfläche eines Sicherungsrings in Wirkverbindung steht. In der offenbarten Ausführung ergibt sich in einer ersten Arbeitsstellung ein axiales Spiel zwischen dem Schaftmeißel und dem Sicherungsring, und in einer zweiten Arbeitsstellung eine Klemmung zwischen der Funktionsfläche und der Gegenfläche des Sicherungsringes, sowie einer Innenfläche der Meißelaufnahme.
Die freie Drehbarkeit ist unter Verwendung von Schaftmeißeln mit herkömmlichen Meißelspitzen von Vorteil, da die Meißelspitze am Schaftmeißel üblicherweise einem erhöhten Verschleiß gegenüber dem Halter unterliegen. Durch Rotation des Meißels kann verglichen zu einer nicht-rotierenden Befestigung eine gleichmäßigere Abnutzung der Meißelspitze erreicht und so die Lebensdauer des Meißels und ein damit verbundener Wartungsintervall verlängert werden. Allerdings kann die Rotationsbewegung des Meißels eine erhöhte Abnutzung des Meißelhalters durch Reibverschleiß bedingen, im Vergleich zu nicht-rotierten Meißeln. Zudem sind Vorrichtungen, die eine rotierbare Befestigung des Meißels am Meißelhalter vorsehen, häufig aufwändiger, beispielsweise in der Montage und Demontage. Neuartige Hartmaterialien, welche den Härtegrad von bisher für Meißelspitzen verwendeten Materialen übersteigen, ermöglichen heutzutage die Bereitstellung nahezu verschleißfreier Meißelspitzen. Die Verwendung einer solchen Meißelspitze erlaubt auch eine nicht-rotierbare Befestigung am Meißelhalter.
DE 20 2012 100 353 U1 offenbart einen Meißel mit einem Meißelkopf und einem Schaft. Auf dem Schaft ist ein Klemmkeil-Element gehalten, welches gegen die Vorspannung einer Druckfeder in Längsrichtung des Schafts zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verstellt werden kann. In der Verriegelungsstellung legt sich das Klemmkeil-Element mit Spannkraft an die Innenwandung einer Bohrung an, in der der Schaft gehalten ist.
US 5,992,405 offenbart einen Meißel mit einem Meißelkopf und einem daran angeformten Meißelschaft. Der Meißelschaft besitzt ein Innengewinde. Auf dieses Innengewinde kann eine Mutter aufgeschraubt werden, um den Meißel in einer Meißelaufnahme eines Meißelhalters zu verspannen.
WO 2013/053811 A1 offenbart einen Meißel mit einem Meißelkopf und einem Meißelschaft. Der Meißelschaft besitzt eine umlaufende Nut. In diese umlaufende Nut ist eine Spannfeder eingesetzt, die ringförmig ausgebildet ist. Die Spannfeder trägt an ihrem Außenumfang Krallen. Diese Krallen liegen im Montagezustand an der Innenwandung einer Bohrung an, in die der Meißelhalter eingesteckt ist.
Ähnlich wie die oben erwähnte DE 20 2012 100 353 U1 offenbart GB 2 505 569 A eine elastisch verformbare Spannhülse, die auf dem Schaft eines Rundschaftmeißels gehalten ist.
WO 2015/043884 A2 beschreibt einen Rundschaftmeißel mit einem Meißelkopf und einem Meißelschaft. Auf seiner dem Meißelkopf abgewandten Seite trägt der Meißelschaft ein Gewinde. Der Rundschaftmeißel kann mit einem Meißelhalter verbunden werden. Zu diesem Zweck weist der Meißelhalter eine Bohrung auf. In der Bohrung ist verdrehfest eine Mutter gehalten. Das Gewinde des Schafts kann in die Mutter eingeschraubt werden, um den Rundschaftmeißel im Meißelhalter zu fixieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schaftmeißel bzw. eine Befestigung für einen Schaftmeißel bereitzustellen, wobei bei sicherer und wartungsoptimierter Betriebsweise eine einfache Montage eines Schaftmeißels in einem Meißelhalter ermöglicht ist.
Die den Schaftmeißel betreffende Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass ein Spannelement relativ gegenüber dem Meißelschaft derart verstellbar ist, dass zumindest ein Teil der Außenkontur eines Sicherungselementes verändert, insbesondere verformt wird. So kann der Schaftmeißel auf einfache Weise beispielsweise auch unverdrehbar in einem Meißelhalter festgelegt werden.
Die die Befestigungsanordnung betreffende Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 10 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass das Spannelement gegenüber dem Meißelschaft verstellbar ist, und dass das Volumen der Sicherungselement-Aufnahme durch Verstellen des Spannelements gegenüber dem Meißelschaft veränderbar ist. Dabei lässt sich der Schaftmeißel einfach in die Meißelaufnahme eines Meißelhalters einsetzen. Durch Anspannen des Sicherungselementes wird dann die Fixierung des Schaftmeißels vorgenommen. Diese Montage ist auch an unübersichtlichen Stellen und im rauen Baustellenbetrieb einfach und eindeutig durchführbar.
Erfindungsgemäß besteht das Sicherungselement zumindest teilweise aus elastischem Material. Hierdurch wird eine einfache Herstellung des Sicherungselements bei zugleich guter Verstellbarkeit ermöglicht, welche dann durch Verformung stattfinden kann.
Vorteilhaft ist hierbei vorgesehen, dass der Meißelschaft und das Spannelement über ein Verbindungselement und eine Aufnahme miteinander stufenlos verstellbar verbunden sind. So kann die Verstellung, insbesondere die Verformung, des Sicherungselements definiert erfolgen, beispielsweise durch Aufbringen eines bestimmten Drehmomentes. Das Verbindungselement kann sich entweder an dem Meißelschaft oder an dem Spannelement befinden, die Aufnahme entsprechend komplementär an dem Spannelement oder an dem Meißelschaft. Eine einfach fertigbare Variante kann die Ausbildung des Verbindungselemetes bzw. der Aufnahme als Gewinde sein.
Zum Schutz des Sicherungselements vor Beschädigung etwa durch zu starke Verformung ist eine bevorzugte Ausgestaltungsmöglichkeit derart, dass die Verstellung des Spannelements gegenüber dem Meißelschaft mittels eines Anschlags begrenzt ist.
Zweckmäßig ist, dass an dem Meißelkopf eine Meißelspitze aus Hartmaterial mit einer Härte von mindestens 25 GPa befestigt ist. Beispielsweise kann die Meißelspitze aus kubischem Bornitrid bestehen. Für besonders verschleißintensive Anwendungen kann auch eine Härte von mindestens 40 GPa für die Meißelspitze vorgesehen sein. Dies lässt sich beispielsweise mit polykristalinem Diamant erreichen. Eine sich daraus ergebende hohe Verschleißstabilität der Spitze erlaubt eine undrehbare Festlegung des Meißels am Meißelhalter, was in einem geringeren Verschleiß am Meißelhalter verglichen zu einer rotierbaren Festlegung resultieren kann. Somit kann auch gegebenenfalls auf eine Verschleißschutzscheibe zwischen Meißel und Meißelhalter verzichtet werden.
Für eine einfache und definierte Montage beispielsweise durch einen Schraub- oder Drehmomentschlüssel und eine einfache Demontage ist vorgesehen, dass der Meißelkopf eine Werkzeugaufnahme zur in Umfangrichtung formschlüssigen Festlegung eines Werkzeuges aufweist. Im Bereich des Meißelkopfes ist die Werkzeugaufnahme in der Regel gut zugänglich.
Eine stabile Schaftführung und eine kippstabile Fixierung sowie minimierter Verschleiß ergibt sich dadurch, dass zumindest ein Teil des Meißelschaftes durch einen ersten zylindrischen Abschnitt, einen Übergang und einen zweiten zylindrischen Abschnitt stufenartig ausgebildet ist.
Eine Ausführung, bei der der Meißelschaft, das Spannelement und das Sicherungselement eine Fixiereinheit bilden, erleichtert die Montage insofern, als die Fixiereinheit komplett vormontiert in den Meißelhalter eingebracht werden kann.
Positiv auf die Fixiereigenschaften des Sicherungselementes gegenüber dem Meißelhalter wirkt sich aus, dass das Sicherungselement eine ringförmige Sicherungselement-Außenfläche, eine ringförmige Sicherungselement-Innenfläche und zwei radial gerichtete Sicherungselement-Stirnflächen aufweist. Eine solche Gestaltung des Sicherungselementes kann bereits bei geringer Verstellung des Spannelements einen wirksamen Spanndruck erzeugten. Zudem lässt sich ein solches Sicherungselement auch einfach fertigen. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltungsvariante des Sicherungselementes wäre beispielsweise ein O-Ring. Dieses Sicherungselement kann als Standardbauteil kostengünstig bezogen werden und es weist für die vorliegende Anwendung eine ausreichende Druckstabilität auf.
Die Ausgestaltung des Spannelements in der Art, dass es eine Haltefläche zur verdrehsicheren Festlegung am Meißelhalter aufweist, ermöglicht eine rotationsfreie Lagerung des Meißels am Meißelhalter, was in einem geringeren Verschleiß am Meißelhalter verglichen zu einer rotierbaren Festlegung resultieren kann. Somit kann auch auf eine Verschleißschutzscheibe zwischen Meißel und Meißelhalter verzichtet werden. Darüber hinaus ist das Spannelement dann beim Anspannen vom Meißelhalter gehalten und muss nicht mit einem zusätzlichen Werkzeug gehalten werden. Damit wird die Montage weiter vereinfacht.
Eine einfache und definierbare axiale Fixierung des Meißels am Meißelhalter ergibt sich dadurch, dass das Sicherungselement durch Verändern des Volumens der Sicherungselement-Aufnahme veränderbar, insbesondere verformbar ist, um durch die so entstehenden Kräfte auf die umgebenden Wände der Sicherungselement-Aufnahme eine Befestigung in axialer Richtung zwischen Schaftmeißel und Meißelhalter zu erreichen.
Weiterhin bewirkt eine Begrenzung des minimalen Volumens der Sicherungselement-Aufnahme durch einen Abstandshalter, dass ein in dem Volumen befindliches Sicherungselement vor Beschädigung durch zu starke Verstellung, insbesondere Verformung, geschützt wird.
Zudem sieht eine vorteilhafte Ausgestaltungsvariante vor, dass das Spannelement in einer Spannelementaufnahme des Meißelhalters verdrehsicher gelagert ist, und / oder dass das Spannelement axial verschiebbar in der Spannelementaufnahme geführt ist. Die verdrehsichere Lagerung erleichtert die Montage insofern, als kein separates Halteelement für die Halterung des Spannelements erforderlich ist, da der Meißelhalter diese Funktion übernimmt. Ferner ermöglicht die axiale Verschiebbarkeit in der Führung des Spannelements ein relatives Verstellen des Spannelements gegenüber dem Meißel, welcher auf einem Stützbereich des Meißelhalters aufliegt. Zudem kann sich zwischen Spannelementaufnahme und Spannelement ein Raum bilden, welcher als Nachsetzraum z.B. bei Verschleiß des Stützbereiches dienen kann.
Von Vorteil bezüglich einer stabilen Schaftführung und einer kippstabilen Fixierung ist es, wenn vorgesehen ist, dass der Meißelhalter eine Meißelaufnahme aufweist, die durch einen ersten zylindrischen Bereich, einen Übergangsbereich und einen zweiten zylindrischen Bereich stufenartig ausgebildet ist. Auf die Verschleißeigenschaften wirkt sich dabei positiv aus, wenn der Übergang des Schaftmeißels und der Übergangsbereich der Meißelaufnahme zueinander axial derart beabstandet sind, dass sie einen Nachsetzraum bilden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Einen Schaftmeißel und einen Meißelhalter in perspektivischer Darstellung,
Fig. 2: die Darstellung gemäß Fig. 1 längs des in Fig. 1 mit II-II markierten Schnittverlaufes,
Fig. 3: eine perspektivische Montagedarstellung eines Schaftmeißels,
Fig. 4: den Schaftmeißel gemäß Fig. 3 in Seitenansicht und im Teilschnitt,
Fig. 5: ein Spannelement in Draufsicht,
Fig. 6: das Spannelement gemäß Fig. 5 längs des in Fig. 5 mit VI-VI markierten Schnittverlaufes,
Fig. 7: den Meißelhalter gemäß Fig. 1 und 2 , Ansicht von unten,
Fig. 8: den Meißelhalter gemäß Fig. 7 längs des in Fig. 7 mit VIII-VIII markierten Schnittverlaufes,
Fig. 9: eine Schnittdarstellung einer Werkzeugkombination mit einem Schaftmeißel und einem Meißelhalter,
Fig. 10: den Schaftmeißel gemäß Fig. 9 in einer perspektivischen Montagedarstellung,
Fig. 11: den Schaftmeißel gemäß Fig. 10 in Seitenansicht und in Teilschnitt,
Fig. 12: ein Spannelement des Schaftmeißels gemäß Fig. 9. in Draufsicht und
Fig. 13: das Spannelement gemäß Fig. 12 längs des in Fig. 12 mit XIII-XIII markierten Schnittverlaufes.

Fig. 1 zeigt eine Werkzeugkombination mit einem Schaftmeißel 10 und einem Meißelhalter 30. Wie diese Darstellung erkennen lässt, ist der Schaftmeißel 10 in dem Meißelhalter montiert.
Fig. 2 lässt näher die Zuordnung des Schaftmeißels 10 zu dem Meißelhalter 30 erkennen. Der Meißelhalter 30 ist in den Fig. 7 und 8 detaillierter gezeigt. Wie diese Darstellungen erkennen lassen, weist der Meißelhalter 30 eine Meißelaufnahme in Form einer gestuften Bohrung auf. Dabei weist die Meißelaufnahme einen ersten zylindrischen Bereich 35 auf, der über eine Eintrittsfase 34 in eine radial zur Bohrungsachse verlaufende Ringfläche übergeht. Diese Ringfläche bildet einen Stützbereich 33. Der Eintrittsfase 34 abgekehrt schließt sich an den ersten zylindrischen Bereich ein Übergangsbereich 36 an. Der Übergangsbereich 36 ist in Form einer kegelförmigen Bohrungsgeometrie ausgebildet. Im Anschluss an den Übergangsbereich 36 weist die Meißelaufnahme 301 einen zweiten zylindrischen Bereich 37 auf. Dieser zweite zylindrische Bereich 37 ist koaxial zu dem ersten zylindrischen Bereich 35 angeordnet. Die Meißelaufnahme 301 weist schließlich einen weiteren Bereich auf, der in Fig. 8 erkennbar ist und eine Spannelementaufnahme 31 bildet. Hierzu ist der Meißelhalter 30 mit einem Durchbruch versehen, der in den dem Stützbereich 33 abgewandten Rückseitenbereich des Meißelhalters vorgesehen ist.
Fig. 7 lässt die Gestaltung der Spannelementaufnahme 31 näher erkennen. Wie diese Darstellung zeigt, wird die Spannelementaufnahme von Formflächen 312 begrenzt, die zueinander im Winkel stehen. Dabei erstrecken sich die Formflächen 312 axial der Mittellängsachse der Meißelaufnahme 301. Im Übergangsbereich zwischen den Formflächen 312 sind Aussparungen 311 vorgesehen. Die Aussparungen 311 bieten einen spannungsoptimierten Übergang zwischen den Formflächen 312. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind sechs Formflächen 312 verwendet und bilden damit eine Sechskantaufnahme, wie dies beispielsweise bei einer Nuss einer Ratsche bekannt ist. Denkbar ist auch eine andere Anzahl an Formflächen, etwa um eine Drei- oder Vierkantaufnahme etc. zu bilden.
Wie Fig. 2 weiter zeigt, weist die Werkzeugkombination den bereits oben erwähnten Schaftmeißel 10 auf. Dieser Schaftmeißel 10 ist in den Fig. 3 und 4 näher gezeigt. Wie Fig. 4 zeigt, besitzt der Schaftmeißel 10 einen Meißelkopf 12, an den ein Meißelschaft 16 einteilig angeformt ist. Der Meißelkopf 12 des Schaftmeißels 10 weist eine aus Hartmaterial bestehende Meißelspitze 11 auf, welche vorzugsweise auf den Meißelkopf 12 aufgelötet ist. Ausgehend von der Meißelspitze 11, die aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit in Fig. 4 nicht dargestellt, aber in Fig. 3 erkennbar ist, vergrößert sich der Querschnitt des Meißelkopfes kreiskegelähnlich. Schließlich geht der kreiskegelähnliche Abschnitt in eine Werkzeugaufnahme 13 über, welche aus Flächen zur in Umfangsrichtung formschlüssigen Festlegung eines Werkzeuges gebildet wird. Diese erlauben die Montage und Demontage, beispielsweise mittels eines Schraubenschlüssels, welcher auch ein Drehmomentschlüssel sein kann. An die Werkzeugaufnahme 13 schließt sich ein Rand 14 an, welcher eine Stützfläche 15 bildet. Im Bereich der ringförmigen Stützfläche schließt der Meißelschaft 16 an den Meißelkopf über einen Rundungsübergang an. Der Meißelschaft 16 ist als Stufenschaft ausgebildet. Er weist einen ersten zylindrischen Abschnitt 161 auf, der dem Meißelkopf abgekehrt über einen Übergang 162 in einen zweiten zylindrischen Abschnitt 163 übergeht. An den zweiten zylindrischen Abschnitt 163 schließt sich dem Meißelkopf 12 abgekehrt ein Verbindungselement 184 an. Das Verbindungselement 184 ist vorliegend in Form eines Gewindebolzens ausgeführt, der einteilig mit dem Meißelschaft 16 verbunden ist. Im Übergangsbereich zwischen dem Verbindungselement 184 und dem zweiten zylindrischen Abschnitt 163 ist eine erste Funktionsfläche 182 gebildet. Diese erste Funktionsfläche 182 ist in Form einer radial zur Mittellängsachse des Schaftmeißels 10 verlaufende Ringfläche ausgebildet. Das Verbindungselement 184 bildet eine seitliche Funktionsfläche 183, die vorliegend von dem Gewindeabschnitt gebildet wird. Am freien Ende bildet das Verbindungselement 184 ein Endstück, das mit einem Anschlag 186 versehen ist. Dabei wird der Anschlag 186 von einer kegelförmigen Spitze gebildet. Denkbar ist auch, dass der Anschlag 186 von einem weiteren zylindrischen Abschnitt im Übergang zwischen dem zweiten zylindrischen Abschnitt 163 und dem Verbindungselement 184 gebildet wird. Dieser weitere zylindrische Abschnitt könnte zugleich die seitliche Funktionsfläche 183 darstellen.
Wie Fig. 2 und 3 zeigen, umfasst die Werkzeugkombination weiterhin ein Spannelement 20. Das Spannelement 20 ist ähnlich einer Hutmutter ausgebildet. Die genaue Gestaltung des Spannelementes 20 lässt sich den Fig. 5 und 6 entnehmen. Wie diese Darstellungen zeigen, besitzt das Spannelement 20 einen Kappenabschnitt, der umfangseitig von Halteflächen 21 begrenzt ist. Dabei sind die Halteflächen 21, ähnlich wie bei einer Mutter sechskantförmig zueinander angeordnet. Am geschlossenen Ende des Spannelementes ist eine umlaufende Fase 22 vorgesehen, die in eine endseitige Begrenzungswand übergeht. Dieser Begrenzungswand abgewandt weist das Spannelement 20 einen Aufsatz 26 auf, der sich über einen Vorsprung 261 einteilig an den Bereich anschließt, der die Halteflächen 21 bildet. Im Bereich seiner Unterseite wird das Spannelement, wie dies Fig. 6 erkennen lässt, von einer zweiten Funktionsfläche 262 begrenzt. Diese zweite Funktionsfläche 262 ist ringförmig ausgestaltet und verläuft radial zur Mittellängsachse des Spannelementes 20. Die zweite Funktionsfläche 262 geht über eine Fase 27 in eine Aufnahme 25 über, die vorliegend als Gewindeaufnahme ausgebildet ist. Die Aufnahme 25 läuft in einem kegelförmigen Bohrungsabschnitt aus. Dieser kegelförmige Bohrungsabschnitt bildet eine Anschlagfläche 23. Denkbar ist es auch, dass anstatt eines kegelförmigen Bohrungsabschnittes eine beliebige andere Geometrie hier Verwendung findet, die eine Anschlagfläche 23 bildet. Beispielsweise kann die Aufnahme auch als Sacklochbohrung oder dergleichen ausgebildet sein.
Das Spannelement 20 gemäß den Fig. 5 und 6 weist die Halteflächen in Form einer sechskantförmigen Anordnung auf, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Selbstverständlich kann auch eine andere Geometrie in diesem Bereich gewählt werden. Beispielsweise ist es denkbar, nur eine Haltefläche zu verwenden. Denkbar sind auch dreikantförmige oder vierkantförmige etc. Geometrien. Für die Erfüllung Ihrer Funktionalität, die nachstehend näher erläutert wird, soll die Haltefläche 21 eine Arretierung in Umfangsrichtung bilden.
Wie Fig. 3 erkennen lässt, umfasst die Werkzeuganordnung auch ein Sicherungselement 40. Das Sicherungselement 40 ist aus einem elastischen Material, beispielsweise einem gummiartigen Material etc. ausgebildet. Es weist eine ringförmige Sicherungselement-Außenfläche 41 und eine ringförmig ausgebildete Sicherungselement-Innenfläche 42 auf. Die Sicherungselement-Außenfläche 41 und die Sicherungselement-Innenfläche 42 sind mittels radial verlaufender Sicherungselement-Stirnflächen miteinander verbunden. Dabei verlaufen die Sicherungselement-Stirnflächen 43 zueinander parallel und sind am Sicherungselement 40 gegenüberliegend angeordnet. Das Sicherungselement 40 ist von einem zentralen Durchbruch 44 durchdrungen.
Zur Montage des Sicherungselementes 40 wird dieses, wie Fig. 3 zeigt, mit seinem zentralen Durchbruch 44 auf das Verbindungselement 184 des Schaftmeißels aufgeschoben. Dabei wird diese Aufschiebebewegung durch eine der Sicherungselement-Stirnflächen 43 begrenzt. Diese Sicherungselement-Stirnfläche 43 schlägt an der ersten Funktionsfläche 182 des Meißelschaftes 16 an. Anschließend wird das Spannelement 20 auf das Verbindungselement 184 aufgesetzt. Dabei wird diese Montagebewegung mit der Fase 27 erleichtert. Diese Fase 27 fädelt auf den Anschlag 186 auf. Anschließend kann das Spannelement 20 mit seinem im Bereich der Aufnahme 25 vorgesehenen Innengewinde auf das Außengewinde des Verbindungselementes 184 aufgeschraubt werden. Dabei ist die Gewindeverbindung vorzugsweise mit Selbsthemmung ausgelegt. Dies verhindert, dass sich das Spannelement 20 selbsttätig von dem Meißelschaft 16 abdrehen kann. Bei einer Verstellung des Spannelementes 20 gegenüber dem Meißelschaft 16 legt sich die zweite Funktionsfläche 262 auf die der ersten Funktionsfläche 182 abgewandte Sicherungselement-Stirnfläche 43 an. Dabei wird der Schaftmeißel 10 gemäß Fig. 3 derart vormontiert, dass das Sicherungselement 40 noch keinen Verformungszustand oder nur einen geringen Verformungszustand erfährt. Der Meißelschaft 16, das Spannelement 20 und das Sicherungselement 40 bilden hierbei eine Fixiereinheit 18.
Wie Fig. 2 erkennen lässt, kann der vormontierte Schaftmeißel 10 in die Meißelaufnahme 301 des Meißelhalters 30 eingesetzt werden. Das Einsetzen des Schaftmeißels 10 in die Meißelaufnahme wird mit der gestuften Schaftausbildung und der gestuften Bohrungsausbildung des Meißelhalters 30 erleichtert. Hierdurch lässt sich der Schaftmeißel 10 mit seinem freien Ende einfach in die Meißelaufnahme 301 einführen, was insbesondere bei unübersichtlichen Montagegegebenheiten Vorteile bietet. Im montierten Zustand steht, wie Fig. 2 dies zeigt, der Meißelschaft 16 derart in der Meißelaufnahme 301, dass der erste und der zweite zylindrische Abschnitt 161 und 163 des Meißelschaftes 16 im ersten bzw. zweiten zylindrischen Bereich 35 und 37 der Meißelaufnahme zum Liegen kommen. Dabei ist die Zuordnung derart gewählt, dass der Übergang 162 des Meißelschaftes axial beabstandet zu dem Übergangsbereich 36 der Meißelaufnahme 301 angeordnet ist. Auf diese Weise gibt sich ein Nachsetzraum 17, der in Fig. 2 deutlich erkennbar ist. Der in die Meißelaufnahme 301 eingesetzte Schaftmeißel 10 lässt sich nun einfach im Meißelhalter 30 fixieren. Hierzu wird ein geeignetes Schraubwerkzeug, beispielsweise ein Drehmomentschlüssel im Bereich des Meißelkopfes 12 an die Werkzeugaufnahmen 13 angesetzt. Das Spannelement 20 ist in der Spannelementaufnahme 31 derart aufgenommen, dass die Halteflächen 21 in Umfangsrichtung formschlüssig an den Formflächen 312 der Spannelementaufnahme 31 anliegen. Damit ist verhindert, dass beim Verdrehen des Schaftmeißels 10 mit dem Werkzeug das Spannelement 20 sich verdrehen kann. Gleichsam bilden die Formflächen 312 und die Halteflächen 21 in Achsrichtung des Schaftmeißels 10 eine Schiebeführung. Beim Anspannen des Schaftmeißels 10 gleitet das Spannelement 20 in diese Schiebeführung. Hierbei vergrößert sich ein Raum 32 zwischen dem Aufsatz 26 und dem oberen Rand der Spannelementaufnahme 31. Dieser Raum 32 bildet ebenfalls einen Nachsetzraum.
Wenn nun das Spannelement 20 angespannt wird, so verändert sich das Volumen einer Sicherungselement-Aufnahme 181 (siehe Fig. 2) in der das Sicherungselement 40 untergebracht ist. Die Sicherungselement-Aufnahme 181 wird dabei von der seitlichen Funktionsfläche 183 des Verbindungselementes 184, von der ersten Funktionsfläche 182 des Meißelschaftes 16 und von der zweiten Funktionsfläche 262 des Spannelementes 20 begrenzt. Wird also nun das Spannelement 20 in Richtung auf den Meißelkopf 12 verstellt, so verkleinert sich das verfügbare Volumen innerhalb der Sicherungselementaufnahme 181 was zu einer Verformung des elastischen Sicherungselementes 40 führt. In Folge dieser Verformung und mangels anderer Ausweichmöglichkeiten vergrößert sich der Außenumfang des Sicherungselementes 40 derart, dass es sich unter Spannwirkung an die Innenwandung der Meißelaufnahme 301 anlegt. Im Einzelnen presst sich damit das Sicherungselement 40 mit seiner Sicherungselement-Außenfläche 41 an die Innenwandung des zweiten zylindrischen Bereiches 37 an. Gleichzeitig legt sich die Sicherungselement-Innenfläche 42 an die Außenkontur der seitlichen Funktionsfläche 183 an. Auf diese Weise kann mit dem Sicherungselement 40 eine in Achsrichtung des Schaftmeißels 10 unverlierbare Fixierung des Schaftmeißels 10 vorgenommen werden. Gleichzeitig ist der Schaftmeißel 10 mit dem Spannelement 20 unverdrehbar in der Meißelaufnahme 301 festgelegt.
In den Fig. 9 bis 13 ist eine zweite Ausgestaltungsvariante der Erfindung dargestellt. Die Konstruktion dieser zweiten Erfindungsausgestaltung stimmt in wesentlichen Gestaltungsmerkmalen mit der vorstehend erwähnten Erfindungsvariante überein. Gleiche Gestaltungsmerkmale sind mit gleichen Bezugszeichen markiert. Es kann daher zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen werden. Nachstehend wird nur auf die Unterschiede der zweiten Gestaltungsvariante eingegangen.
Wie Fig. 9 zeigt, besitzt die Befestigungsanordnung 1 wieder einen Schaftmeißel 10, einen Meißelhalter 30, ein Spannelement 20 und ein Sicherungselement 40. Der Meißelhalter 30 und das Sicherungselement 40 sind identisch zu dem Meißelhalter 30 und dem Sicherungselement 40 gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsvariante gestaltet.
Der Schaftmeißel 10 ist im Bereich seines freien Schaftendes mit einer Aufnahme 25 in Form einer Gewindeaufnahme ausgestattet. Diese Aufnahme 25 ist koaxial zur Mittellängsachse des Schaftmeißels 10 in die erste Funktionsfläche 182 eingebracht.
Das Spannelement 20 weist nun korrespondierend zu der mit dem Innengewinde versehenen Aufnahme 25 einen Ansatz auf, der mit einem Außengewinde versehen ist, wie dies Fig. 13 deutlich erkennen lässt. Das Außengewinde bildet dabei das Verbindungselement 184.
Für die Montage des Schaftmeißels wird nun, wie Fig. 10 erkennen lässt, das Sicherungselement 40 mit seinem Durchbruch 44 auf das Verbindungselement 184 aufgeschoben. Anschließend kann das Spannelement 20 in die Aufnahme 25 eingeschraubt werden. Dabei kommt das Sicherungselement 40 mit seinen beiden Sicherungselement-Stirnflächen 43 in Kontakt mit der ersten Funktionsfläche 182 und der zweiten Funktionsfläche 262. Die Sicherungselement-Innenfläche 42 ist im Bereich eines zylindrischen Abschnittes des Verbindungselementes 184 angeordnet. Dieser zylindrische Abschnitt bildet die seitliche Funktionsfläche 183, wie dies Fig. 13 zeigt. Im Übergangsbereich des zylindrischen Abschnittes zu dem Gewindeabschnitt des Verbindungselementes 184 ist ein Anschlag 186 vorgesehen. Wenn nun der Schaftmeißel 10 im Meißelhalter montiert wird, so kann der Schaftmeißel gegenüber dem Spannelement so lange verdreht werden, bis der Anschlag 186 auf der ersten Funktionsfläche 182 aufsetzt und somit die Einschraubbewegung begrenzt. Dies hat den Vorteil, dass zum einen das Spannelement 20 in seiner Gewindeverbindung unverlierbar verspannt werden kann. Zum anderen wird auch die Einschraubbewegung des Spannelementes 20 begrenzt, sodass ein minimales Volumen der Sicherungselementaufnahme 181 nicht unterschieden werden kann. Dies hat den Vorteil, dass das Sicherungselement 40 nicht in unzulässiger Weise gequetscht wird und somit nicht Schaden nehmen kann. Insofern bildet der zylindrische Bereich des Spannelementes, der die seitliche Funktionsfläche 183 bildet, einen Abstandshalter 185.
Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 1 bis 6 werden diese Funktionen von dem Anschlag 186 des Verbindungselementes 184 (siehe Fig. 4 und der Anschlagfläche 23 des Spannelementes 20 übernommen.
Während des Betriebseinsatzes kann es aufgrund der stoßartig auf den Schaftmeißel einwirkenden Belastungen vorkommen, dass der Stützbereich 33 des Meißelhalters und/oder die Stützfläche 13 des Meißelkopfes einem Verschleiß, beispielsweise einer Verformung unterliegt. Um gleichwohl eine sichere Fixierung des Schaftmeißels dabei aufrechterhalten zu können, sind bei beiden Werkzeugvarianten die Nachsetzräume 17 vorhanden. In diese Nachsetzräume kann der Schaftmeißel axial bei vorliegen von Verschleiß nachsetzen. Da auch das Spannelement 20 in der Spannelementaufnahme 31 im Schiebesitz gehalten ist, kann auch hier über den Raum 32 ein Nachsetzen stattfinden.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele verdeutlichen die einfache mögliche Montage und Demontage des erfindungsgemäßen Schaftmeißels 10 zu einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung 1. Diese kann mittels eines Schraubenschlüssels oder eines ähnlichen Werkzeugs erfolgen. Zur einfachen Montage trägt ebenfalls bei, dass die Fixiereinheit 18 bestehend aus dem Schaftmeißel 10, dem Spannelement 20 und dem Sicherungselement 40 vormontierbar ist, wie aus den Figuren 2 und 8 ersichtlich.
Auch die beschriebene rotationsfreie Festlegung des Schaftmeißels 10 im Meißelhalter 30 sowie die stufenartige Schaftausführung und das Vorsehen von Nachsetzräumen tragen zu verschleißoptimiertem Betrieb bei und fördern, ebenso wie die Festlegung in axialer Richtung, einen sicheren Betrieb.

Claims

Schaftmeißel (10) mit einem Meißelkopf (12) und einem Meißelschaft (16), wobei der Meißelschaft (16) mit einem Spannelement (20) eine Sicherungselement-Aufnahme (181) bildet, in der ein Sicherungselement (40) angeordnet isl wobei das Spannelement (20) relativ gegenüber dem Meißelschaft (16) verstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sicherungselement (40) zumindest teilweise aus elastischem Material besteht, und dass das Spannelement (20) relativ gegenüber dem Meißelschaft (16) derart verstellbar ist, dass zumindest ein Teil der Außenkontur des Sicherungselementes (40) verformt wird.
Schaftmeißel (10) nach Anspruch 1, wobei der Meißelschaft (16) und das Spannelement (20) über ein Verbindungselement (184) und eine Aufnahme (25) miteinander stufenlos verstellbar verbunden sind.
Schaftmeißel (10) nach Anspruch 2, wobei die Verstellung des Spannelements (20) gegenüber dem Meißelschaft (16) mittels eines Anschlags (186) begrenzt ist.
Schaftmeißel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Meißelkopf (16) eine Meißelspitze (11) aus Hartmaterial mit einer Härte von mindestens 25 GPa, besonders bevorzugt, größer als 40 GPa befestigt ist.
Schaftmeißel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Meißelkopf (16) eine Werkzeugaufnahme (13) zur in Umfangrichtung formschlüssigen Festlegung eines Werkzeuges aufweist.
Schaftmeißel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil des Meißelschaftes (16) durch einen ersten zylindrischen Abschnitt (161), einen Übergang (162) und einen zweiten zylindrischen Abschnitt (163) stufenartig ausgebildet ist.
Schaftmeißel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Meißelschaft (16), das Spannelement (20) und das Sicherungselement (40) eine Fixiereinheit (18) bilden.
Schaftmeißel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sicherungselement (40) eine ringförmige Sicherungselement-Außenfläche (41), eine ringförmige Sicherungselement-Innenfläche (42) und zwei radial gerichtete Sicherungselement-Stirnflächen (43) aufweist.
Schaftmeißel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Spannelement (20) eine Haltefläche (21) zur verdrehsicheren Festlegung am Meißelhalter (30) aufweist.
Befestigungsanordnung (1) mit einem Schaftmeißel (10) nach Anspruch 1 und einem Meißelhalter (30), wobei der Schaftmeißel (10) in einer Meißelaufnahme (301) des Meißelhalters (30) befestigbar ist.
Befestigungsanordnung (1) nach Anspruch 10, wobei das Sicherungselement (40) durch Verändern des Volumens der Sicherungselement-Aufnahme (181) verstellbar, insbesondere verformbar ist, um durch die so entstehenden Kräfte auf die umgebenden Wände (182, 183, 262, 37) der Sicherungselement-Aufnahme (181) eine Befestigung in axialer Richtung zwischen Schaftmeißel (10) und Meißelhalter (30) zu erreichen.
Befestigungsanordnung (1) nach Anspruch 10 oder 11, wobei das minimale Volumen der Sicherungselement-Aufnahme (181) durch einen Abstandshalter (185) begrenzt ist.
Befestigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, wobei das Spannelement (20) in einer Spannelementaufnahme (31) des Meißelhalters (30) verdrehsicher gelagert ist, und / oder dass das Spannelement (20) axial verschiebbar in der Spannelementaufnahme (31) geführt ist.
Befestigungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Meißelhalter (30) eine Meißelaufnahme (301) aufweist, die durch einen ersten zylindrischen Bereich (35), einen Übergangsbereich (36) und einen zweiten zylindrischen Bereich (37) stufenartig ausgebildet ist.
Befestigungsanordnung (1) nach Anspruch 14, wobei der Übergang (162) des Schaftmeißels (10) und der Übergangsbereich (36) der Meißelaufnahme (301) zueinander axial derart beabstandet sind, dass sie einen Nachsetzraum (17) bilden.