TWI509148B - Tool holder and tool base for tool holder - Google Patents

Description

刀架和用於刀架的工具基座

本發明涉及一種刀架，其具有插入套口和孔形的刀具容納部，所述刀具容納部具有中心縱軸線，其中在基部上設置凸出彎曲的支撐面。

本發明還涉及一種用於容納刀架的工具基座。

由DE 298 22 369 U1已知一種由工具基座和刀架組成的工具元件。這種工具通常使用在道路銑床、再迴圈器、地面穩定器等上。在此，工具基座焊接在切滾管的周介面上。多個工具基座彼此這樣設置在切管表面上，使得形成遠離的切削和傳送螺旋線(Wendeln)。刀架能夠可更換地裝入在工具基座的插入容納部中。刀架自身又可更換地容納至少一個刀具(通常是圓柄鑿)。在工具使用期間，一部分很大的力由刀具承受並經由刀架傳遞到工具基座中。因此為了工具系統的長期使用壽命，刀架相對於工具基座的良好支撐是特別重要的。

DE 298 22 369 U1提出一種工具基座與刀架之間的截錐形連接。為此，工具基座的基部具有截錐形套口，該套口裝入到工具基座的椎形容納部。在截錐形套口的反側，保持部焊接到基部上。該保持部由圓柱形孔穿過，柄鑿可以其柄部裝入到該圓柱形孔中。在強工具應力下可出現：儘管錐形連接，仍然能可靠地傳遞所述力，但焊接的套口可能斷裂。

本發明的目的在於，提供一種刀架或工具基座，利用其能夠以緊湊的構造方式可靠地卸除高工具應力。

關於該刀架的目的通過如下方式實現：刀具容納部的中心縱軸線與支撐面相交。在工具使用期間，由刀具承受的力因而直接卸除到支撐面中。以該方式可實現穩定的結構，其還可靠地抵抗高應力。此外，利用該措施實現緊湊的構造方式，使得刀具能夠相對密封地在銑滾管的表面上引導。因此可以減小產生的轉矩。

根據本發明的實施變型方案可以如下設置：支撐面具有球面形的表面輪廓。通過該球面形的表面輪廓，可以在刀架與工具基座之間構造球窩接頭。在工具使用期間，切削力變化曲線發生變化。通過大面積的球窩連接，對於該變化的力的變化曲線，總是相對於工具基座為刀架提供可靠的支撐。由於這通過球面形的表面結構提供的、相對於平坦面相對更大的表面，可以對更長持續時間有利地減小表面壓力。

當基部在連接區域中設置到插入套口上時，則在此形成特別緊湊的構造。

事實表明，支撐面的彎曲半徑應大於或等於50mm，以能夠對應於變化的力的變化曲線。在刀架或工具基座用於道路銑床時，彎曲半徑適於在70mm至90mm之間的範圍內。在該應用中公路路面被銑削，其中要求不同的銑削深度。在不同的銑削深度下，不僅力而且力的方向都發生變化。事實表明，利用用於不同銑削深度的上述彎曲半徑範圍，可獲得特別良好的耐用度。

根據優選的本發明的變型方案，可以如下設置：插入套口的相對於中心點的中心縱軸線在1mm至20mm之間的範圍內，支撐面圍繞著此中心點進行彎曲。

由此，設置在插入套口的相應兩側的、起支撐作用的表面部分可根據使用需求而變化，並且經由該間距形成杠杆臂，轉矩可通過該杠杆臂卸除。

可設想到的本發明的變型方案這樣構造，使得基部具有在前側的擋板，支撐面至少部分地形成該擋板的底面。此外，可以如下設置：側部側向連接到基部上，並且支撐面至少部分地形成側部的底面。擋板或側部因而形成支撐面的增大部，並有助於減小表面壓力。此外，擋板和側部具有保護功能，因為其能夠這樣構造，使得其覆蓋工具基座，並且保護該工具基座不受移除物的衝擊。

特別優選的本發明的變型方案這樣設置，使得在插入套口到支撐面的過渡區域中設置環繞的導槽。該導槽可這樣構造，使得其用作額定斷裂點。在對刀架不允許地過載入時，該刀架可限定地斷裂，從而不會損壞昂貴的工具基座。附加地或可替代地，環繞的導槽也可形成密封元件容納部，密封元件裝入到該密封元件容納部種。因此，密封元件將進入工具基座的插入容納部中的進入區域密封起來，刀架的插入套口裝入到該插入容納部中。因此，防止移除物的精細顆粒進入工具基座的插入容納部的區域中，並在該區域處將插入套口夾持在插入容納部中。

刀架的結構可這樣設置，使得插入套口包括兩個橫截面不同大小的區域，其中具有較大橫截面的區域比具有較小橫截面的區域設置得更靠近支撐面。由此允許更容易的裝配和拆卸。

根據本發明的刀架還可這樣設置，使得刀具容納部具有橫切於中心縱軸線延伸的排出開口，該排出開口使刀具容納部朝周圍環境側向敞開，並且該排出開口朝支撐面敞開。在此，該排出開口優選徑向向外敞開並，與工具進給方向V相反地在後側設置在刀架上。在工具使用期間，進入柄鑿與刀架之間的區域中的剝離材料可經由排出開口輸出。

當插入套口具有圓形橫截面，且插入套口或基部具有套口或容納部形式的防轉部時，則實現特別簡單的製造。圓形的插入套口可簡單地製造，例如車削。

在此特別是如下設置：在插入套口的較大橫截面和/或較小橫截面的區域上設置插入套口或容納部(特別是削平部)。該套口或容納部可用作防轉部。此外，該構件也可用於改善表面壓力的力傳遞和最小化。

本發明的目的還由一種工具基座得以實現，其構造得用於容納根據申請專利範圍1所述的刀架。特別是工具基座也可具有相對面，該相對面接納刀架的支撐面，並形成對應於支撐面的相對結構。在此，相對面可特別是構造為球面形和凹入的。特別優選地，相對面由插入容納部的進入開口穿過。刀架的插入套口可推入到插入容納部中。當插入套口經由構造為橫截面加寬部的密封件容納部逐漸轉變到相對面中時，則插入套口的進入區域可以簡單的方式進行密封，其中支撐面與相對面的組合形成用於密封件的機械保護。還可如下設置：相對面由後面的開口穿過。該開口提供通到刀架中的刀具容納部的通道，從而對應構造的排出工具可被裝入，並且借助它將柄鑿排出。該開口可在相對面的反側逐漸轉變到橫截面加寬的凹槽中。該凹槽提供通到開口的很大通道。當移除物聚集在開口區域中時，這特別是具有優點。移除物可以被簡單地清除，從而又形成通到柄鑿的通道。

當開口或凹槽至少部分地設置在通到插入容納部中的螺紋容納部的進入區域中時，還提供通到螺紋容納部的更方便的通道，並且用於將刀架固定在工具基座中的固定螺栓可簡單地旋入或拆卸。

圖1顯示具有工具基座20和刀架10的工具更換系統。

圖4和圖5更為詳細地顯示工具基座20的結構。

如由這些附圖可知，工具基座20包括下部的支座面21，該支座面構造為凹入的，並用於將工具基座20定位在銑滾管的外部輪廓上。工具基座20可在連接到支座面21上的側部區域中通過焊接與銑滾管連接。

由圖5可知，圓柱形的孔引入到工具基座20中，該孔用作插入容納部26。插入容納部26經由用作密封件容納部24的孔加寬部逐漸轉變到相對面22中。相對面22凹入地凹陷到工具基座20的表面中，並具有球形幾何形狀。相對面22由開口23打通。

如由圖4可知，開口23延伸到凹槽25中為止。螺紋容納部28引入到凹槽25中。螺紋容納部28通到插入容納部26中，如特別是由圖3可知。

圖6顯示刀架10的單獨視圖。如該圖所示，刀架10具有基部11，套口12模制到該基部上。套口12逐漸轉變到圓柱形突起13中。圓柱形突起13形成平面支承面13.1。環繞的導槽在側向加入到突起13中，該環繞的導槽用作磨損標記13.2。該導槽間隔開地平行于支承面13.1延伸。套口12經由倒圓過渡部14.1逐漸轉變到側部14中。側部14在前側延伸到擋板15為止。在沿工具進給方向V的前部上，擋板15以前部16進行封閉。前部16由彼此成角度靠放的側腹面形成，並且在基部11的底側上模制有插入套口18。該插入套口18基本上具有圓柱形的橫截面。在此，插入套口18的凸出結構這樣選擇，使得該插入套口能夠插入到工具基座20的插入容納部26中。在插入套口18與基部11之間的過渡區域中加工出環繞的導槽17。該導槽17直接連接到基部11的向下定向的支撐面10.1上。支撐面10.1球面凸出地彎曲。在此，該凸出結構這樣選擇，使得當插入套口18插入到插入容納部26中時，支撐面10.1能夠平坦地安置到工具基座20的相對面22上。

由圖6還可知，從插入套口18中挖出中斷部(Absatz)18.1，該中斷部形成壓緊面18.2。插入套口18在前側設有銑除部，該銑除部形成防轉部19。

由圖3可以看到刀架更換系統的裝配圖。如圖所示，刀架10可以其插入套口18推入到插入容納部26中。刀架10的裝入運動由支撐面10.1限制，該支撐面放置在相對面22上。O形環形式的環繞的密封件套裝到插入套口18上，該O形環放置在導槽17中。在刀架10的裝配狀態下，該密封件裝入在密封件容納部24中，並圍繞插入套口18將插入容納部26中的進入區域密封起來。為了固定刀架10，在工具基座20中使用壓緊螺栓29。該壓緊螺栓以其外螺紋旋入到工具基座20的螺紋28中。壓緊螺栓29具有壓緊件29.1，該壓緊件以平坦的端面碰觸到中斷部18.1的壓緊面18.2上。在擰緊壓緊螺栓29時，擰緊力引入到插入套口18中。該擰緊力導致支撐面10.1以預應力壓緊在相對面22上。在壓緊螺栓29以預定轉矩擰緊之後，壓緊螺栓29(六角固定螺絲)的工具容納部可借助于蓋板29.2覆蓋，從而該工具容納部不會被污染。

在裝配狀態下，如由圖2可見，工具基座20的開口23與刀架10的排出開口11.1處於空間鏈結。排出開口11.1的結構可以更詳細地由圖3獲知。如由該圖可知，排出開口11.1與工具進給方向V相反地提供通到刀具容納部10.2的通道，該刀具容納部以圓柱形孔的形式引入到刀架10中。由圖3進一步可知，刀具容納部10.2的中心縱軸線M根據本發明這樣設置，使得其與支撐面10.1相交，並因而與相對面22相交。此外，交點這樣選擇，使得支撐面10.1沿垂直於工具進給方向V的徑向方向(即在根據圖3的附圖平面中向上)至少部分地由刀具容納部10.2穿過。由此導致，後側的支撐區域能夠可靠地卸除甚至突然的工具應力，而不存在套口12斷裂的危險。柄鑿30(在此即圓柄鑿)可裝入到刀具容納部10.2中。柄鑿30具有鑿頭31，此鑿頭帶有焊接上的、由硬質材料製成的鑿尖32。在鑿頭31上模制有柄部33。柄部33帶有夾持套筒34。該夾持套筒34將柄鑿30這樣夾緊地保持在刀具容納部中，使得柄部33保持為可沿周界方向自由旋轉，但不可沿中心縱軸線M的方向離開。在防磨損板35的中間層的作用下，鑿頭31支撐在支承面13.1上。由此，防磨損板35保護套口12不受鑿頭31的旋轉磨損的影響。

為了避免圓柱形插入套口18能夠在工具基座20的插入容納部26中旋轉，可使用防轉部19。該防轉部能夠特別是貼靠到插入容納部26中的為此設置的成型面上，並因而不可轉動地固定刀架17。

在此，防轉部19由兩個彼此貼靠的削平部構成，其分別設置在插入套口18上和插入容納部26中。

在圖7和圖8中示出防轉部19的可替代的實施變型方案。如由該圖可知，工具基座20基本上對應於根據圖4和圖5的工具基座20的結構。圖8所示的刀架10基本上對應於圖1至3和圖6所示的刀架10。因此下文中僅討論不同之處。與此相應地，工具基座20在相對面22的區域中具有隆起，該隆起形成成型件26.1。在此，螺栓或套筒、特別是承重夾緊銷或有槽銷可當作成型件26.1來用，該螺栓或套筒壓入到引入到相對面22中的孔中。在裝配狀態下，成型件26.1裝入到孔中，該孔引入到刀架10的支撐面10.1中，並用作防轉部19。將防轉部19設置在支撐面10.1的區域中，是特別有利的，因為該防轉部在此處被保護以免移除材料的衝擊。

在附圖中示出的刀架10構造得特別有利於製造。與此相應地，形成支撐面10.1和插入套口18的圓柱形外部幾何形狀的輪廓可以在應力下旋轉，從而不需要費時的轉變過程。

在該實施例中，支撐面10.1設置在基部11上，並且該基部與插入套口18一體式相連。

可替代地，在本發明的範圍內，支撐面10.1也可設置在刀架10的基部11上，該基部設置得與插入套口18和/或套口12分離開來。

11．．．刀架

10.1．．．支撐面

10.2．．．刀具容納部

11．．．基部

11.1．．．排出開口

12．．．套口

13．．．圓柱形突起

13.1．．．支承面

13.2．．．導槽用作磨損標記

14．．．側部

14.1．．．倒圓過渡部

15．．．擋板

16．．．前部

17．．．導槽

18．．．插入套口

18.1．．．中斷部

18.2．．．壓緊面

19．．．防轉部

21．．．工具基座

21．．．支座面

22．．．相對面

23．．．開口

24．．．密封件容納部

25．．．凹槽

26．．．容納部

26.1．．．成型件

28．．．螺紋容納部

29．．．壓緊螺栓

29.1．．．壓緊件

29.2．．．蓋板

30．．．柄鑿

31．．．鑿頭

32．．．鑿尖

33．．．柄部

34．．．夾持套筒

35．．．防磨損板

下文中參照示於附圖中的實施例更為詳細地闡釋本發明。附圖示出：

圖1示出具有工具基座和刀架的刀架更換系統的側視圖；

圖2示出根據圖1的刀架更換系統的從後方觀察的視圖；

圖3示出在圖2中由線III-III標示的截面圖；

圖4示出根據圖1的工具基座的從後方觀察的透視圖；

圖5示出根據圖4的工具基座的從前方觀察的透視圖；

圖6示出根據圖1的刀架的單獨視圖和側視圖；

圖7示出工具基座的變型實施例的透視前視圖；以及

圖8示出適於裝配在根據圖7的工具基座中的刀架的透視底視圖。

10．．．刀架

11．．．基部

12．．．套口

13．．．圓柱形突起

13.2．．．導槽用作磨損標記

14．．．側部

14.1．．．倒圓過渡部

15．．．擋板

16．．．前部

20．．．工具基座

21．．．支座面

25．．．凹槽

30．．．柄鑿

31．．．鑿頭

32．．．鑿尖

35．．．防磨損板

Claims (17)

1. 一種刀架，具有插入套口(18)和孔形的刀具容納部(10.2)，該刀具容納部具有中心縱軸線(M)，其中在基部(11)上設置凸出彎曲的支撐面(10.1)，其特徵在於，所述刀具容納部(10.2)的中心縱軸線(M)與所述支撐面(10.1)相交，且所述支撐面(10.1)具有球面形的表面輪廓，所述基部(11)具有在前側的擋板(15)，所述支撐面(10.1)至少部分地形成所述擋板(15)的底面，所述基部(11)更有一側部(14)側向連接到所述基部(11)上，並且所述支撐面(10.1)至少部分地形成所述側部(14)的底面。
2. 根據申請專利範圍1所述的刀架，其特徵在於，所述基部(11)在連接區域中設置在插入套口(18)上。
3. 根據申請專利範圍1所述的刀架，其特徵在於，所述支撐面(10.1)的彎曲半徑(R)選擇為大於或等於50mm，優選在70mm至90mm之間的範圍內。
4. 根據申請專利範圍1所述的刀架，其特徵在於，所述插入套口(18)的中心縱軸線(L)相對於中心點(P)的偏轉度(d)在1mm至20mm之間的範圍內，所述支撐面(10.1)圍繞著此中心點彎曲。
5. 根據申請專利範圍1所述的刀架，其特徵在於，在所述插入套口(18)到所述支撐面(10.1)的過渡區域中設置環繞的導槽(17)。
6. 根據申請專利範圍5所述的刀架，其特徵在於，在所述環繞的導槽(17)中容納有密封元件。
7. 根據申請專利範圍1所述的刀架，其特徵在於，所述插入套口(18)具有橫截面大小不同的兩個區域(18.3，18.4)，其中具有較大橫截面(18.3)的區域比具有較小橫截面的區域(18.4)設置得更靠近所述支撐面(10.1)。
8. 根據申請專利範圍1所述的刀架，其特徵在於，所述刀具容納部(10.2)具有橫切於中心縱軸線(M)延伸的排出開口(11.1)， 該排出開口將所述刀具容納部(10.2)側向朝周圍環境敞開，並且所述排出開口(11.1)朝所述支撐面(10.1)敞開。
9. 根據申請專利範圍1所述的刀架，其特徵在於，所述插入套口(18)具有圓形的橫截面，並且所述插入套口(18)或所述基部(11)具有套口或容納部形式的防轉部(19)。
10. 根據申請專利範圍7所述的刀架，其特徵在於，在所述插入套口(18)的較大橫截面(18.3)和/或較小橫截面(18.4)的區域中設置套口或容納部，特別是削平部。
11. 一種工具基座(20)，用於容納根據申請專利範圍1至13任一項所述的刀架。
12. 根據申請專利範圍11所述的工具基座，其特徵在於，其具有相對面(22)，該相對面構造為球面形且凹入的。
13. 根據申請專利範圍12所述的工具基座，其特徵在於，所述相對面(22)由插入容納部(26)的進入開口穿過。
14. 根據申請專利範圍13所述的工具基座，其特徵在於，所述插入容納部(26)經由構造為橫截面加寬部的密封件容納部(24)逐漸轉變到所述相對面(22)中。
15. 根據申請專利範圍11所述的刀架，其特徵在於，所述相對面(22)由後面的開口(23)穿過。
16. 根據申請專利範圍15所述的工具基座，其特徵在於，開口(23)在所述相對面(22)的反側逐漸轉變到橫截面加寬的凹槽(25)中。
17. 根據申請專利範圍16所述的工具基座，其特徵在於，所述開口(23)和/或所述凹槽(25)至少部分地設置在螺紋容納部(28)的進入區域中，該螺紋容納部通到所述插入容納部(26)中。