EP3332092B1

EP3332092B1 - Schneideinrichtung

Info

Publication number: EP3332092B1
Application number: EP16736880.2A
Authority: EP
Inventors: Thomas Allgaier; Ulrich Krämer; Günter HÄHN; Thomas Lehnert; Karsten Buhr; Cyrus Barimani; Heiko Friederichs
Original assignee: Wirtgen GmbH; Betek GmbH and Co KG
Current assignee: Wirtgen GmbH; Betek GmbH and Co KG
Priority date: 2015-08-06
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2022-09-21
Anticipated expiration: 2036-07-11
Also published as: US10801322B2; DE102015112988A1; AU2016304316A1; CN107923242B; CN114592419A; AU2016304316B2; JP2018522154A; EP3332092A1; JP6856622B2; US20180223660A1; CN107923242A; WO2017021104A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schneideinrichtung für eine Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Straßenfräsmaschine mit einem Träger, an dem ein Schneideinsatz befestigt ist, wobei der Träger ein Basisteil aufweist, an dem abstehend ein Halteansatz mit einer Aufnahme angebracht ist, wobei der Schneideinsatz zumindest bereichsweise in der Aufnahme angeordnet ist und wobei auf einer dem Halteansatz gegenüberliegenden Befestigungsseite ein Befestigungsansatz angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schneideinrichtung für eine Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Straßenfräsmaschine mit einem Träger an dem ein Schneideinsatz befestigt ist, wobei der Träger ein Basisteil aufweist, wobei an einer Befestigungsseite des Basisteils ein Befestigungsansatz angeordnet ist.
Aus der DE 10 2011 051 520 B4 ist eine solche Schneideinrichtung bekannt. Wie dieses Dokument zeigt, umfasst die Schneideinrichtung ein Basisteil und einen Träger, der im Rahmen der Erfindung auch als Meißelhalter bezeichnet werden kann. Das Basisteil kann auf einer Schneidwalze einer Bodenbearbeitungsmaschine befestigt werden. Der Meißelhalter ist mit seinem Halteansatz in eine Steckaufnahme des Basisteils eingesteckt und kann hier mit einer Befestigungsschraube fixiert werden. Der Meißelhalter selbst besitzt eine Meißelaufnahme in der ein Rundschaftmeißel auswechselbar aufgenommen werden kann. Der Rundschaftmeißel weist üblicherweise einen Meißelkopf und einen Meißelschaft auf. Mit dem Meißelschaft ist der Rundschaftmeißel in den Meißelhalter eingesetzt. Der Kopf trägt eine Schneidspitze, die aus Hartmetall besteht.
Die aus der DE 10 2011 051 520 B4 bekannten Schneideinrichtungen sind verschleißmäßig optimiert ausgelegt. Dabei wird ein Verschleißsystem gebildet, bei dem der Rundschaftmeißel das eigentliche Verschleißteil bildet. Der Meißelhalter übersteht eine Vielzahl von Meißelwechseln, bis er an seine Verschleißgrenze gelangt. Das teure Basisteil muss relativ selten gewechselt werden.
Aus der US 2008/0035383 A1 , der WO 2011/128250 A1 und der JP S63104487 U sind Schneideinrichtungen mit einem Basisteil aufweisenden Träger bekannt, an dem ein, ein Hartstoffelement tragender Halteansatz mit einer Aufnahme für einen Schneideinsatz angebracht ist.
In jüngerer Zeit bestehen Bestrebungen, Meißel einzusetzen, deren Schneidspitze aus einem superhartem Material besteht. Als superhartes Material kann beispielsweise eines der folgenden Materialien verwendet werden:
Diamant, monokristalliner Diamant, polykristalliner Diamant, gesinterter Diamant, chemisch abgeschiedener Diamant, physikalisch abgeschiedener Diamant, natürlicher Diamant, infiltrierter Diamant, Diamantschichten, thermisch stabiler Diamant, siliciumgebundener Diamant, Siliciumcarbit, kubisches Bornitrit sowie Verbindungen der vorgenannten Stoffe.
Als superharter Werkstoff soll im Rahmen der Erfindung insbesondere ein Werkstoff verstanden werden mit einer Härte im Bereich zwischen 80 bis 130 GPa.
Derartige Schneideinsätze sind extrem verschleißbeständig und stellen völlig neue Anforderungen an Schneidsysteme. Schneidelemente mit superhartem Material sind beispielsweise aus der US 7,600,823 B2 , der US 2008/0035383 A1 und der WO 2011/128250 A1 bekannt.
Es ist mithin Aufgabe der Erfindung eine effektive Schneideinrichtung für eine Bodenbearbeitungsmaschine bereitzustellen, die sich durch eine verbesserte Verschleißbeständigkeit auszeichnet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Schneideinsatz eine Schneidspitze mit einem superhartem Werkstoff aufweist, und dass der Halteansatz zumindest an seinem in Vorschubrichtung vorderen Bereich in der Zone zwischen der Schneidspitze und dem Basisteil ein Hartstoffelement trägt.
Mit der Schneidspitze aus superhartem Werkstoff kann über lange Zeit ein nahezu unveränderter Schneideingriff garantiert werden. Um dabei eine übermäßigen Verschleiß zu verhindern, ist der Halteansatz zumindest an seinem in Vorschubrichtung vorderen Bereich in der Zone zwischen der Schneidspitze und dem Basisteil mit einem Hartstoffelement versehen. Mit der Schneidspitze aus superhartem Werkstoff kann über lange Zeit ein nahezu unveränderter Schneideingriff garantiert werden. Um dabei zu verhindern, dass der Halteansatz auswäscht und dann aufgrund der geschwächten Querschnittsgeometrie des Halteansatzes die Schneidspitze abbricht, wird erfindungsgemäß am Halteansatz das Hartstoffelement angeordnet. Dabei ist die Anordnung bewusst so getroffen, dass das Hartstoffelement in Vorschubrichtung vorne angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, dass während des Betriebseinsatzes das abgetragene Bodenmaterial von der Schneidspitze ausgehend in eine Richtung gelenkt wird, die entgegengesetzt zur Vorschubrichtung und leicht geneigt in Richtung auf das Basisteil des Trägers orientiert ist. Dementsprechend schützt also das Hartstoffelement diesen Verschleißbereich. Weiterhin hat sich gezeigt, dass unerwarteter Weise ein weiterer Volumenstrom an Bodenmaterial von der Schneidspitze ausgehend an der Vorderseite des Halteansatzes vorbei zum Tragteil geleitet wird. Dieser Sekundärverschleiß führt ebenfalls zu erheblichen Auswaschvorgängen am vorderen Bereich des Halteansatzes, die erfindungsgemäß mit dem Hartstoffelement deutlich reduziert werden. Mithin kann also aufgrund des erfindungsgemäßen Hartstoffelementes ein Auswaschen des Halteansatzes verringert und die Standzeit des Trägers deutlich erhöht werden. Insbesondere lassen sich dadurch auch die Standzeiten der superhaten Schneidspitze und des Trägers aufeinander abstimmen, so dass sie in optimaler Auslegung in etwa gleichzeitig ihre Verschleißgrenze erreichen.
Erfindungsgemäß kann es vorgesehen sein, dass der Schneideinsatz unverdrehbar im Träger gehalten ist. Auf diese Weise werden Schwingungen während des Werkzeugeingriffes reduziert, die zu einem Bruch des superharten Werkstoffes führen könnten.
Gemäß der Erfindung weist Schneideinsatz einen Kopf auf, an dem die Schneidspitze befestigt ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Kopf zumindest bereichsweise aus einem Material besteht, das eine Verschleißbeständigkeit kleiner als die Schneidspitze aber größer als das Material des Halteansatzes aufweist. Auf diese Weise lassen sich kostenoptimiert die Werkstoffe aufeinander abstimmen, mit dem Ziel ein möglichst gleichmäßigen Verschleiß des Trägers zu erreichen. Hierdurch wird ein Schneidsystem generiert, bei dem im optimierten Zustand die Schneidspitze und der Träger gleichzeitig ihre Verschleißgrenze erreichen.
Vorzugsweise kann dabei der Kopf aus Hartmetall bestehen.
Eine denkbare Erfindungsvariante ist der Gestalt, dass der Schneideinsatz einen Schaft aufweist, mit dem er in die Aufnahme des Halteansatzes eingesetzt ist. Vorzugsweise wird der Schneideinsatz in die Aufnahme eingepresst oder in dieser stoffschlüssig aufgenommen, beispielsweise in der Aufnahme verlötet. Mit dem Schaft ist eine stabile Abstützung des Schneideinsatzes erreichbar. Zudem lässt er sich exakt in der Aufnahme ausrichten, so dass eine reproduzierbare Fertigung einfach möglich wird.
Eine denkbare Erfindungsalternative ist dabei derart, dass der der Schneideinsatz im Übergangsbereich zwischen dem Kopf und dem Schaft einen konkaven Übergang bildet, dass die Aufnahme in diesem Bereich einen konvexen Übergang bildet, und dass im Bereich dieser Übergänge ein mit Verbundmaterial, insbesondere Lotmaterial gefüllter Spaltbereich geschaffen ist. Hierdurch ist eine fertigungsoptimierte Konstruktion geschaffen. Insbesondere können dabei schädliche Spannungen im Übergangsbereich zwischen dem Kopf und dem Schaft reduziert werden, so dass ein Bruch während des Werkzeugeinsatzes in diesem Bereich ausgeschlossen wird. Zudem hat sich diese Konstruktion als vorteilhaft erwiesen, da während des Betriebseinsatzes Kerbspannungen deutlich reduziert werden. Dies hat insbesondere dann Vorteile, wenn geringe Frästiefen bearbeitet werden sollen. Hierbei treten teilweise erhebliche Querkräfte auf.
Eine besonders bevorzugte Erfindungsvariante ist derart, dass der Kopf des Schneideinsatzes sich ausgehend von der Schneidspitze in Richtung auf den Halteansatz verbreitert.
Auf diese Weise bildet der Kopf eine Ableitfläche die in ihrer Geometrie so gestaltet werden kann, dass das abgetragene und am Kopf entlang fließende Bodenmaterial von dem Trägermaterial weggeleitet werden kann, um den Verschleiß zu verringern.
Eine mögliche Erfindungsvariante ist derart, dass die Schneidspitze einen Tragkörper aufweist, der mit dem Kopf des Schneideinsatzes verbunden, vorzugsweise verlötet ist, dass auf dem Tragkörper eine oder mehrere Zwischenschichten aufgebracht sind, dass auf die äußerste, dem Tragkörper abgewandte Seite der Zwischenschicht eine Deckschicht aufgebracht ist, und dass das Material der Deckschicht härter ist als das Material der Zwischenschicht.
Mit einem solchen Schichtaufbau lässt sich eine stabile Schneidspitze aufbauen, die insbesondere extrem abriebbeständig ist und auch den auftretenden schlagartigen Beanspruchungen zuverlässig widersteht.
Eine mögliche Erfindungsvariante ist derart, dass das Hartststoffelement von einer Auftragshärtung, beispielsweise einer Auftragsschweißung, einer Plasmaauftragshärtung oder dergleichen gebildet ist und/oder dass das Hartstoffelement von einem oder mehreren Hartstoffsegmenten gebildet ist, die mit dem Halteansatz verbunden sind.
Als Hartstoffsegmente können beispielsweise Hartmetallelemente verwendet werden, die mit dem Halteansatz verlötet sind.
Gemäß der Erfindung weist der Halteansatz dem Basisteil abgewandt einen Stützabschnitt auf, wobei der Schneideinsatz den Stützabschnitt mit seinem Kopf zumindest bereichsweise überdeckt, und das Hartstoffelement bis in den Bereich des Stützabschnittes unter dem Kopf geführt ist.
Auf diese Weise wird mit dem Hartstoffelement der Übergangsbereich zwischen dem Kopf und dem Halteansatz vor Auswaschung effektiv geschützt. Diese verhindert, dass die Stützfläche unter dem Kopf ausgewaschen würde, was zu einem schnellen Ausfall des Schneideinsatzes führen würde.
Eine besonders bevorzugte Erfindungsvariante ist der Gestalt, dass der Schneideinsatz eine Deflektorfläche aufweist, die ausgebildet ist, um das von der Schneidspitze abgetragene Bodenmaterial an dem Basisteil des Trägers zumindest bereichsweise vorbeizuleiten. Hierdurch wird der Verschleißangriff auf dem Träger erheblich reduziert.
Denkbar ist es, dass das Hartstoffelement bogenförmig um die Aufnahme des beispielsweise zylindrischen Halteansatzes herum angeordnet ist, oder auf dem Halteansatz um die Aufnahme herum kreisförmig aufgebracht ist.
Abhängig von dem jeweiligen Einsatzzweck, kann das Hartstoffelement über einen Bogen im Bereich zwischen 5 bis 360 Grad angeordnet sein.
Denkbar ist auch eine Vollumschließung um einen optimalen Schutz zu bieten.
Besonders vorteilhafter Weise kann es vorgesehen sein, dass das bogenförmige Hartstoffelement in Umfangsrichtung und in Vorschubrichtung vor dem Schneideinsatz sich über eine Länge erstreckt, die größer ist als der Durchmesser oder die maximale Querschnittsabmessung der Aufnahme. Auf diese Weise wird der Aufnahmebereich für den Schneideinsatz effektiv und einfach vor Verschleiß geschützt.
Dabei kann es auch insbesondere vorgesehen sein, dass das Hartstoffelement eine Erstreckung in Richtung der Mittellängsachse der Aufnahme aufweist, die gleich oder größer ist als die Höhe der Aufnahme in diese Richtung.
Weiterhin ist eine Schneideinrichtung für Bodenbearbeitungsmaschinen vorgesehen, insbesondere eine Straßenfräsmaschine mit einem Träger, an dem ein Schneideinsatz befestigt ist, wobei der Träger ein Basisteil aufweist, wobei an einer Befestigungsseite des Basisteils ein Befestigungsansatz angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die Schneideinrichtung dabei so gestaltet, dass das Basisteil an einer, der Befestigungsseite abgewandten Bearbeitungsseite ein mit dem Träger fest verbundenes Schneidelement trägt, wobei das Schneidelement eine Schneidspitze aus superhartem Werkstoff trägt, wobei das Schneidelement ein Befestigungsstück trägt, an das entgegengesetzt zur Vorschubrichtung ein Ansatz rückseitig angeschlossen ist, und dass das Befestigungsstück und der Ansatz mit Anlageflächen gegenüber dem Träger abgestützt sind.
Das in Vorschubrichtung vorne angeordnete Befestigungsstück leitet das abgetragene Bodenmaterial sicher von der Schneidspitze ab. Dabei hat der Erfinder erkannt, dass zunächst im Bereich der Schneidspitze der höchste Verschleißdruck herrscht. Die superharte Schneidspitze fängt diesen Verschleiß sicher ab. Im Anschluss an die Schneidspitze expandiert das Bodenmaterial in Fließrichtung, wodurch kontinuierlich der Verschleißdruck abnimmt. Dieser immer noch hohe Verschleißdruck wird sicher an dem Befestigungsstück abgefangen. Wenn das Bodenmaterial das Befestigungsstück passiert hat, so gelangt es in einen Expansionszustand, der von dem beispielsweise aus Stahlwerkstoff bestehenden Träger sicher aufgenommen werden kann. Auf diese Weise wird ein hocheffektives Verschleißsystem geschaffen. Um eine sichere Abstützung des Schneidelementes zu erreichen, weist dieses erfindungsgemäß den rückwärtigen Ansatz auf, der gegenüber dem Träger abgestützt ist. Auf diese Weise lassen sich Biegebeanspruchungen sicher ableiten. Darüber hinaus schützt der rückwärtige Ansatz weiterhin auch noch den rückwärtigen Trägerbereich vor Auswaschungen.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das Befestigungsstück und der Ansatz unter Vermittlung einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere Lotmaterial gegenüber dem Träger abgestützt ist
Über das Lotmaterial wird eine zuverlässige Abstütz der Verbindungspartner erreicht. Insbesondere kann eine vollflächige Abstützung spaltfrei gestaltet werden. Weiterhin bevorzugt kann das Schneidelement aus einem Hartwerkstoff, beispielsweise Hartmetall gebildet sein, das empfindlich gegen Bruchspannungen ist. Wenn nun eine stoffschlüssige Abstützung vorgenommen ist, so lassen sich im Abstützbereich schädliche Spaltbereiche vermeiden zugunsten einer sicheren bruchstabilen Abstützung.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das Befestigungsstück in Vorschubrichtung vor einem Halteansatz des Trägers angeordnet ist und diesen zumindest bereichsweise abdeckt. Mit dem Halteansatz kann das Schneidelement exponiert über dem Basisteil des Trägers gehalten werden und das Befestigungsstück schützt so den Halteansatz. Auf diese Weise lässt sich eine aggressive Schneidgeometrie verwirklichen.
Eine denkbare Alternative ist derart, dass das Befestigungsstück an gegenüberliegenden Seiten in Vorschubrichtung geneigte Abweiserflächen aufweist, die ausgebildet sind, um abgetragenes Bodenmaterial in Richtung zu den Seiten des Trägers abzuleiten.
Eine weitere Verschleißoptimierung kann dadurch erreicht werden, dass die Schneidspitze vorzugsweise unsymmetrisch ausgebildet ist und beispielsweise die Schneidspitze des Schneidelementes in ihrem radial außenliegenden Bereich ein größeres Volumen aufweist als in ihrem radial inneren Bereich. Auf diese Weise wird in dem radial außenliegenden, und dem Schneideingriff am stärksten ausgesetzten Bereich ein erhöhtes Verschleißvolumen gebildet.
Eine sicherer Abstützung der Schneidspitze kann dadurch erreicht werden, dass die Schneidspitze mit einem Verbindungsstück an dem Kopf des Schneidelementes entgegengesetzt zur Vorschubrichtung abgestützt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:

Fig. 1: in perspektivischer Seitenansicht und im Teilschnitt einen Träger mit einem Schneideeinsatz,
Fig. 2: in schematischer Darstellung ein der Figur 1 entnommenes Detail in Seitenansicht und im Schnitt,
Fig. 3: die Darstellung gemäß Figur 2 in Draufsicht und in einer ersten Erfindungsvariante,
Fig. 4: die Darstellung gemäß Figur 2 in Draufsicht und in einer zweiten Erfindungsvariante,
Fig. 5: in Seitenansicht und im Teilschnitt einen Träger mit einem Schneideinsatz in einer weiteren Erfindungsausgestaltung,
Fig. 6: ein der Figur 5 entnommenes Schnittdetail entlang der Schnittlinie VI
Fig. 7: in schematischer Darstellung und im Vertikalschnitt eine Schneidspitze eines Schneideinsatzes gemäß den Erfindungsvarianten nach Figur 1 bis 6 sowie 8
Fig. 8: in perspektivischer Seitenansicht eine weitere Ausgestaltungsvariante eines Trägers mit einem Schneidelement.

Figur 1 zeigt einen Träger 10, der aus einem Stahlwerkstoff besteht. Der Träger 10 besitzt ein Basisteil 11 mit einer Befestigungsseite und einer Bearbeitungsseite. Im Bereich der Befestigungsseite sind vier Stützflächen 12 angeordnet. Diese Stützflächen 12 stehen zueinander im Winkel. Dabei sind vordere und hintere Stützflächen12 vorgesehen. Die vorderen Stützflächen 12 erstrecken sich im Bereich der Unterseite einer Schürze 13 des Basisteils 11. Die Schürze 13 ist in Vorschubrichtung vorne angeordnet. Weiterhin ist im Bereich der Befestigungsseite des Trägers 11 ein Befestigungsansatz 14 angeordnet. Im Rahmen der Erfindung kann der Befestigungsansatz 14 auch als Steckansatz ausgebildet sein, wie dies beispielhaft Figur 1 zeigt. Der Befestigungsansatz 14 kann rückseitig entgegengesetzt zur Vorschubrichtung eine Befestigungsaufnahme 15 aufweisen. Frontseitig besitzt der Befestigungsansatz 14 zwei Stützflächen 16, die über eine Freimachung 17 zueinander beabstandet angeordnet sind. Die Befestigungsaufnahme 15 ist ausgebildet, um das Ende einer Druckschraube aufzunehmen. Die Druckschraube bringt über die Befestigungsaufnahme eine in Richtung der Längserstreckung des Befestigungsansatzes 14 verlaufende Einziehkraft in den Befestigungsansatz 14 ein. Dabei wirkt diese Kraft nicht alleine in Richtung der Längsachse des Befestigungsansatzes 14, sondern drückt auch die beiden vorderen Stützflächen 16 auf entsprechende Gegenflächen eines Wechselhalterunterteils.
Im Bereich der Bearbeitungsseite trägt das Basisteil 11 einen Halteansatz 20. Der Halteansatz 20 steht, wie Figur 1 zeigt, über das Basisteil 11 mit einem vorzugsweise zylindrischen Ansatz vor. Endseitig besitzt der Halteansatz 20 eine konusförmige Verjüngung. Das freie Ende der konusförmigen Verjüngung wird von einem Stützabschnitt 24 gebildet. In den Stützabschnitt 24 ist eine Bohrung eingearbeitet, die eine Aufnahme 21 bildet. Wie Figur 1 zeigt, ist der Halteansatz 20 im Bereich der Konusfläche 23 umflaufend mit einem Hartstoffelement 22 belegt. Dieses Hartstoffelement 22 ist als Auftragsschweißung ausgeführt. In die Aufnahme 21 ist ein Schneideinsatz 30 eingestellt. Der Schneideinsatz 30 besitzt eine Schneidspitze 31, deren Aufbau später näher erläutert wird. Die Schneidspitze 31 steht über ein Verbindungsstück 32, beispielsweise bestehend aus Hartmetall mit einem Kopf 33 des Schneideinsatzes 30 in Verbindung. An den Kopf 33 ist ein Schaft 34 angeformt. Der Schaft 34 ist in die Aufnahme 21 eingesetzt. Das aus Kopf 33 und Schaft 34 bestehende Bauteil kann beispielsweise aus Hartmetall bestehen. Insbesondere ist die Härte dieses Bauteil größer gewählt als die Härte des Trägers 10 aber kleiner als die Härte der Schneidspitze 31.
Wie Figur 2 erkennen lässt, geht der Schaft 34 über einen konkaven Übergang in den Kopf 33 über. Der gegenüberliegende Aufnahmebereich der Aufnahme 21 ist entsprechend konvex ausgebildet. Wie Figur 2 zeigt, bildet sich zwischen dem Schaft 34 und der Aufnahme 21 ein Spaltbereich, der mit Lotmaterial 35 ausgefüllt ist. Damit stützt sich insbesondere auch der Kopf 33 unter Vermittlung von Lotmaterial auf dem Stützabschnitt 24 ab. Dies ist vorteilhaft, da über diese spaltfreie Anbindung eine Bruchgefahr vermieden ist. Über die konkave/konvexe Flächenpaarung werden Spannungsspitzen im Übergangsbereich zwischen Schaft 34 und Kopf 33 reduziert. Anstelle des Lotmaterials 35 kann auch eine beliebige sonstige stoffschlüssige Verbindung vorgesehen sein. Weiterhin ist es denkbar, dass der Schaft 34 in die Aufnahme 21 eingeschrumpft ist. Figur 2 lässt weiterhin das Hartstoffelement 22 erkennen, das den Halteansatz 20 im Bereich der Konusfläche 23 umläuft. Dabei ist das Hartstoffelement 22 so ausgebildet und angeordnet, dass es mit seiner Höhe h die Höhe der Aufnahme 21 vollständig überdeckt, um einen geeigneten Schutz vor Auswaschungen zu bringen. Wie Figur 2 zeigt, ist es im Rahmen der Erfindung auch denkbar, dass die Auftragsschweißung nicht konstant die gleiche Dicke aufweist. Vielmehr ist eine variierende Dicke denkbar, um ein angepasstes Verschleißverhalten zu erreichen. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die Dicke des Hartstoffelementes 22 in Richtung der Mittellängsachse des Schneideinsatzes abnimmt.
Das Hartstoffelement 22 kann umlaufend aufgebracht sein. Denkbar ist es jedoch auch, dass das Hartstoffelement 22 über einen Bogenbereich am Halteansatz 20 angeordnet ist, wie dies die Figuren 3 und 4 erkennen lassen. Wie Figur 3 zeigt, sollte dabei vorzugsweise die Bogenlänge I in Umfangsrichtung des Halteansatzes 20 größer gewählt werden als der Durchmesser der Aufnahme 21 oder größer gewählt werden als der Durchmesser des Kopfes 33. Das Hartstoffelement 22 muss auch nicht in Umfangsrichtung eine gleiche Dicke aufweisen. Vielmehr kann es auch vorgesehen sein, dass die Dicke in Umfangsrichtung variiert, vorzugsweise entgegengesetzt zur Vorschubrichtung abnimmt.
In den Figuren 5 und 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Wie Figur 5 zeigt, wird das Hartstoffelement 22 von Hartstoffsegmenten gebildet, die auf dem Halteansatz 20 angebracht sind. Die Hartstoffelemente 22 können dabei beispielsweise von Hartmetallelementen gebildet sein, die stoffschlüssig auf dem Halteansatz 22 angebracht sind. Wie Figur 6 zeigt, können die Hartstoffelemente 22 von Hartstoffsegmenten 22.1 gebildet sein. Beispielsweise können die Hartstoffsegmente 22.1 plattenförmig ausgebildet sein. Denkbar ist es auch, dass wie in Figur 6 gezeigt, die Hartstoffsegmente 22.1 einen Deckabschnitt 22.2 aufweisen, an denen ein Befestigungsansatz 22.3 angeformt ist. Mit dem Befestigungsansatz 22.3 sind die Hartstoffsegmente 22.1 in Befestigungsaufnahmen 22.4 des Halteansatzes 22 eingebracht. Die Hartstoffsegmente 22.1 sind im Bereich des Befestigungsansatzes 22.3 und der Unterseite des Deckabschnittes 22.2 stoffschlüssig mit dem Halteansatz 22 verbunden, insbesondere verlötet. Figur 7 lässt beispielhaft den Aufbau der Schneidspitze 31 erkennen. Dabei ist ein Tragkörper 31.1, beispielsweise bestehend aus Hartmetall verwendet, auf den eine Zwischenschicht 31.2 aufgeschichtet ist. Denkbar ist es auch, dass zwei oder mehrere Zwischenschichten 31.2 verwendet sind. Auf die Zwischenschicht 31.2 ist eine Deckschicht 31.3 aufgeschichtet. Vorzugsweise besitzt die Deckschickt 31.3 einen Anteil an polykristallinen Diamant. Ebenso besitzt die Zwischenschicht 31.2 einen Anteil an polykristallinen Diamant. Dabei ist der Anteil des polykristallinem Diamanten in der Deckschicht 31.3 höher als in der Zwischenschicht 31.2.
Figur 8 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung. Wie diese Darstellung erkennen lässt, entspricht der Träger 10 im Wesentlichen der Ausgestaltung des Trägers 10 gemäß Figur 1, so dass nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Im Gegensatz zu dem Träger 10 gemäß Figur 1 besitzt der Träger 10 gemäß Figur 8 einen Halteansatz 25, der dem Befestigungsansatz 14 abgewandt an dem Basisteil 11 angeformt ist. Der Halteansatz 25 weist zwei im Winkel zueinander stehende Auflageflächen 26 und 27 auf. Dabei ist die Auflagefläche 27 in Vorschubrichtung V gerichtet, die Auflagefläche 26 ist entgegengesetzt zur Vorschubrichtung gerichtet. Auf die beiden Auflageflächen 26, 27 ist unter Vermittlung einer stoffschlüssigen Verbindung, beispielsweise einer Lotverbindung, das Schneidelement 40 aufgesetzt. Das Schneidelement 40 besitzt einen Kopf 43, der ein Befestigungsstück 45 bildet. Das Befestigungsstück 45 weist seitlich zwei in Vorschubrichtung geneigte Abweiserflächen 46 auf. An das Befestigungsstück 43 ist rückseitig ein Ansatz 44 angeformt. Das Schneidelement 40 liegt mit dem Befestigungsstück 43 und dem Ansatz 44 auf den Auflageflächen 26 und 27 auf, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Der Kopf 43 trägt weiterhin eine Schneidspitze 31, die prinzipiell ähnlich aufgebaut ist wie die Schneidspitze 31 gemäß den Ausführungsvarianten nach Figuren 1 bis 7. Allerdings ist die Schneidspitze 31 zu ihrer Mittellängsachse unsymmetrisch aufgebaut und weist in ihrem radial außenliegenden Bereich ein größeres Volumen auf als in ihrem radial innenliegenden Bereich. Damit wird im Bereich der äußeren Schneidkante der Schneidspitze 31 ein erhöhtes Verschleißvolumen geboten. Die Schneidspitze 31 stützt sich über das Verbindungsstück 32 entgegengesetzt zur Vorschubrichtung am Kopf 33 ab und ist hier befestigt, vorzugsweise mit einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Lotverbindung angebracht.

Claims

Schneideinrichtung für eine Bodenbearbeitungsmaschine, insbesondere eine Straßenfräsmaschine, mit einem Träger (10), an dem ein Schneideinsatz (30) befestigt ist, wobei der Träger (10) ein Basisteil (11) aufweist, an dem abstehend ein Halteansatz (20) mit einer Aufnahme (21) angebracht ist, wobei der Schneideinsatz (30) zumindest bereichsweise in der Aufnahme (21) angeordnet ist und wobei auf einer dem Halteansatz (20) gegenüberliegenden Befestigungsseite ein Befestigungsansatz (14) angeordnet ist,
wobei der Schneideinsatz (30) eine Schneidspitze (31) mit einem superhartem Werkstoff aufweist, wobei der Halteansatz (20) zumindest an seinem in Vorschubrichtung vorderen Bereich in der Zone zwischen der Schneidspitze (31) und dem Basisteil (11) ein Hartstoffelement (22) trägt und

der Schneideinsatz (30) einen Kopf (33) aufweist, wobei der Halteansatz (20) dem Basisteil (11) abgewandt einen Stützabschnitt (24) aufweist, und wobei der Schneideinsatz (30) den Stützabschnitt (24) mit seinem Kopf (33) zumindest bereichsweise überdeckt,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Hartstoffelement (22) bis in den Bereich des Stützabschnittes (24) unter den Kopf (33) des Schneideinsatzes (30) geführt ist.
Schneideinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Kopf (33) die Schneidspitze (31) befestigt ist, und dass der Kopf (33) zumindest bereichsweise aus einem Material besteht, das eine Verschleißbeständigkeit kleiner als die Schneidspitze (31) aber größer als das Material des Halteansatzes (20) aufweist.
Schneideinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kopf (33) zumindest bereichsweise aus Hartmetall besteht.
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schneideinsatz (30) einen Schaft (32) aufweist, mit dem er in die Aufnahme (21) des Halteansatzes (20) eingesetzt ist.
Schneideinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schneideinsatz (30) im Übergangsbereich zwischen dem Kopf (33) und dem Schaft (34) einen konkaven Übergang bildet,

dass die Aufnahme (21) in diesem Bereich einen konvexen Übergang bildet, und dass im Bereich dieser Übergänge ein mit Verbundmaterial, insbesondere Lotmaterial gefüllter Spaltbereich geschaffen ist.
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Kopf (33) des Schneideinsatzes (30) sich ausgehend von der Schneidspitze in Richtung auf den Halteansatz (20) verbreitert.
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schneidspitze (31) einen Tragkörper (31.1) aufweist, der mit dem Kopf (33) des Schneideinsatzes (30) verbunden, vorzugsweise verlötet ist, dass auf dem Tragkörper (31.1) eine oder mehrere Zwischenschichten (31.2) aufgebracht sind, dass auf die äußerste, dem Tragkörper (31.1) abgewandte Seite der Zwischenschicht (31.2) eine Deckschicht (31.3) aufgebracht ist, und dass das Material der Deckschicht (31.3) härter ist als das Material der Zwischenschicht (31.2)
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hartstoffelement (22) von einer Auftragshärtung, beispielsweise einer Auftragsschweißung, einer Plasmaauftragshärtung oder dergleichen gebildet ist und/oder dass das Hartstoffelement (22) von einem oder mehreren Hartstoffsegmenten (22.1) gebildet ist, die mit dem Halteansatz (20) verbunden sind.
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schneideinsatz (30) eine Deflektorfläche aufweist, die ausgebildet ist, um das von der Schneidspitze (31) abgetragene Bodenmaterial an dem Basisteil (11) des Trägers (10) zumindest bereichsweise vorbeizuleiten.
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hartstoffelement (22) bogenförmig um die Aufnahme (21) des Halteansatzes (20) herum angeordnet ist, oder auf dem Halteansatz (20) um die Aufnahme (21) herum kreisförmig aufgebracht ist.
Schneideinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das bogenförmige Hartstoffelement (22) in Umfangsrichtung und in Vorschubrichtung vor dem Schneideinsatz (30) sich über eine Länge (I) erstreckt, die größer ist als der Durchmesser oder die maximale Querschnittsabmessung der Aufnahme (21).
Schneideinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hartstoffelement (22) eine Erstreckung (h) in Richtung der Mittellängsachse der Aufnahme (21) aufweist, die gleich oder größer ist als die Höhe der Aufnahme (21) in diese Richtung.