TWI635214B - 具有包括對中凸出部的支撐元件的鑿刀及工具系統 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種鑿刀、尤其圓杆鑿刀，其具有鑿刀頭和鑿刀杆，鑿刀具有支撐元件，支撐元件在其下側上具有配合面和伸出到配合面上方的對中凸出部，其中，對中凸出部具有相對於鑿刀的縱向中軸線傾斜延伸的對中面，對中面間接地或直接地過渡到配合面中，並且其中，支撐元件沿著縱向中軸線被具有內直徑Di的容納孔貫通，容納孔用於容納鑿刀杆。對此規定，使得沿縱向中軸線的方向在對中凸出部的背離配合面的端部和配合面之間或在對中凸出部的端部和相對於配合面加深地成型到支撐元件中的凹口的內部終端之間測量的凸緣高度設計成，使得在支撐元件的容納孔的內直徑Di和凸緣高度之間的比例小於8和/或凸緣高度大於安裝在鑿刀保持架中的鑿刀的軸向間隙。鑿刀具有減小的磨損的特徵。

Description

具有包括對中凸出部的支撐元件的鑿刀及工具系統
本發明涉及一種鑿刀、尤其圓杆鑿刀，其具有鑿刀頭和鑿刀杆，鑿刀具有支撐元件，支撐元件在其下側上具有配合面和伸出到配合面上方的對中凸出部，其中，對中凸出部具有相對於鑿刀的縱向中軸線傾斜延伸的對中面，對中面間接地或直接地過渡到配合面中，並且其中，支撐元件沿著縱向中軸線被具有內直徑Di的容納孔貫通，容納孔用於容納鑿刀杆。
本發明還涉及具有鑿刀、尤其圓杆鑿刀的工具系統，鑿刀具有鑿刀頭和鑿刀杆，鑿刀具有支撐元件和用於容納鑿刀杆的鑿刀保持架，支撐元件在其下側上具有配合面和伸出到配合面上方的對中凸出部，其中，對中凸出部具有相對於鑿刀的縱向中軸線傾斜延伸的對中面，對中面間接地或直接地過渡到配合面中，其中，支撐元件沿著縱向中軸線被具有內直徑Di的容納孔貫通，容納孔用於容納鑿刀杆，其中，鑿刀保持架面對支撐元件地具有用於支承配合面的磨損面和用於容納支撐元件的對中凸出部的對中容納部。
這種鑿刀或這種工具系統由DE102014104040A1公開。從切割元件開始，鑿刀頭的直徑朝連接有鑿刀杆的法蘭增大。實施為圓柱 形的鑿刀杆借助夾緊套筒被保持在鑿刀保持架的保持凸出部中的鑿刀容納部中。借助夾緊套筒的固定允許鑿刀圍繞其縱向中軸線旋轉，而鎖止軸向運動。在鑿刀頭和保持凸出部之間佈置有支撐元件，通過支撐元件的中央容納孔引導鑿刀杆。朝向鑿刀頭地，支撐元件具有由邊緣包圍的凹口，凹口的底部是支撐面，鑿刀頭以支承面貼靠在支撐面上。朝向鑿刀保持架地，支撐元件形成配合面，其朝向支撐元件的中央過渡到對中凸出部的傾斜於鑿刀的縱向中軸線延伸的對中面中。在對中面和配合面之間的過渡區域中佈置有槽，槽相對於配合面具有至少0.3mm的深度。鑿刀保持架的保持凸出部的上側朝向鑿刀頭地與支撐元件的下側對應地成型。該上側具有磨損面，支撐元件的配合面置於該磨損面上。支撐元件的對中凸出部沿徑向在保持凸出部的對中容納部中引導。通過在工具裝置借助鑿刀運行期間磨損面的磨損，在鑿刀保持架的磨損面上在支撐元件的槽的區域中形成隆起部，其嵌入槽中。通過該嵌合實現了額外的對支撐元件的側向引導。同時，通過槽和嵌入槽中的隆起部至少降低了覆蓋層材料侵入到鑿刀容納部的區域中的風險，由此獲得鑿刀的可轉動性並且降低磨損。
為了確保鑿刀圍繞其縱向中軸線的可轉動性，期望的是，在鑿刀在鑿刀保持部中的軸向間隙。對此，對於較大的鑿刀設置比對於較小鑿刀更大的間隙。如果軸向間隙超過對中凸出部的高度，則失去通過對中凸起部對支撐元件的側向引導。這導致支撐元件和鑿刀保持架的磨損提高。
由DE 60209235T2已知用於可轉動的切割鑿刀的碟片。碟 片在其面對鑿刀頭的前側具有多個肋條。肋條可具有彎曲的形狀並且均勻地在碟片的周邊上分佈地佈置。在相對而置的後側上，可將均勻分佈的凹口成型到碟片中。朝向碟片的中央容納孔地，後側具有對中凸出部，其具有傾斜於碟片的縱向中軸線延伸的、切成斜面的棱邊。在安裝好的碟片中，對中凸出部伸入相應的斜邊中，斜邊圍繞鑿刀保持架的鑿刀容納部地佈置，由此實現了對碟片的側向引導。通過肋條和凹口減小了碟片的支承面，這使得碟片的可轉動性得以改善。
即使在這種裝置中，基於安裝好的鑿刀的可靠的軸向間隙也會在最大提升鑿刀的情況下失去通過對中凸出部對碟片的側向引導，由此明顯增大碟片本身以及鑿刀保持架的磨損。尤其由此實現的碟片的搖擺運動導致鑿刀的端側的不均勻耗損，由此使得碟片傾斜並進而更快速地磨損。此外，在端側被傾斜磨損的情況下限制或阻礙了鑿刀的可轉動性，這導致鑿刀的單側磨損和快速磨損。對此，徑向取向的肋條和凹口沒有引起對碟片的額外的側向引導。
因此，本發明的目的是提供具有經改進的磨損性能的鑿刀。本發明的目的還在於提供具有這種鑿刀的工具系統。
本發明的關於鑿刀的目的通過以下方式實現，即，使得沿縱向中軸線的方向在對中凸出部的背離配合面的端部和配合面之間、或在對中凸出部的端部和相對於配合面加深地成型到支撐元件中的凹口的內部終端之間測量的凸緣高度設計成，使得在支撐元件的容納孔的內直徑Di和凸緣高度之間的比例小於8和/或凸緣高度大於安裝在鑿刀保持 架中的鑿刀的軸向間隙。在安裝好的情況下在鑿刀保持架上，支撐元件的配合面位於鑿刀保持架的磨損面上。對此，對中凸出部接合到在磨損面中成型的對中容納部中，並由此使得在徑向上穩固支撐元件的位置。如果將凹口成型到配合面中，則鑿刀保持架的凸出部接合到該凹口中。通過在支撐元件的容納孔的內直徑Di和凸緣高度之間的比例小於8確保充分鎖止支撐元件的側向運動。對此優選地，凸緣高度選擇成大於對鑿刀的預期壽命所預期的、最大的軸向間隙。因此，即使在軸向間隙之內鑿刀最大程度地從鑿刀容納部中被拉出，對中凸出部也實現了支撐元件的側向穩定。由此，可明顯降低對支撐元件以及鑿刀保持架的磨損面的磨損。這尤其在支撐元件受到不均勻的軸向負荷的情況下適用。這種不均勻的軸向負荷在對支撐元件的不充分的側向穩定的情況下導致對保持架的磨損面的非對稱的以及進而增強的磨損。通過根據本發明的支撐元件的經改善的側向引導實現了在支撐元件的容納孔中的鑿刀的更精確的對中，由此避免了或至少降低了磨損面的非對稱磨損。支撐元件和磨損面的小的磨損以及通過鑿刀的經改進的對中實現了鑿刀轉動運動的穩定。這使得鑿刀更均勻地被耗損以及使用壽命被提升。對中凸出部與對中容納部共同作用引起迷宮式密封。由此至少降低了侵入到鑿刀容納部和鑿刀杆的區域中的覆蓋層和灰塵。通過將在支撐元件的容納孔的內直徑Di和凸緣高度之間的比例選擇成小於8確保了充分的密封，從而沒有或僅有很少的異物到達鑿刀容納部和鑿刀杆的區域中並且鎖止鑿刀的轉動運動。由此降低了鑿刀的磨損。
優選地可規定，在容納孔的內直徑Di和凸緣高度之間的 比例小於7.5、優選小於7.0、特別優選小於6.5。在比例小於7.5的情況下，即使例如通過撞擊的覆蓋層材料直接在支撐元件上引起的橫向力也實現了良好的側向引導。通過使比例小於7.0再一次改善了側向引導，從而在支撐元件上不均勻分佈的軸向力和徑向作用的橫向力的同時作用也沒有導致支撐元件的搖擺運動以及由此引起的高磨損。在比例小於6.5的情況下，在通過已經出現的磨損可能增大了鑿刀的軸向間隙時，即使接近支撐元件和鑿刀的使用壽命結束時也實現了充分的側向引導。
在支撐元件和鑿刀的良好可轉動性的同時可通過以下方式實現對支撐元件以及鑿刀的徑向作用的引導，對中凸出部和/或凹口佈置成環繞容納孔。
此外，通過以下方式改進支撐元件的側向引導，即，將具有相同或不同的深度的多個凹口或至少一個螺旋形圍繞對中凸出部延伸的凹口成型到配合面中，並且使在支撐元件的容納孔的內直徑Di和到其中一個凹口或螺旋形凹口的切口的凸緣高度之間的比例、優選在容納孔的內直徑Di和到凹口或切口所確定的最大凸緣高度小於8。通過多個在徑向上並排佈置的凹口和鑿刀保持架的與此對應的並且接合到凹口中的凸出部使得在軸向方向上的投影面保持不變，但是增大了在徑向上的在鑿刀保持架和支撐元件之間的碰觸面。由此可吸收更大的橫向力。同時增大了鑿刀保持架和支撐元件之間的接觸面，由此減小了面壓力並且進而也降低了磨損。通過彼此並排佈置的凹口和接合到其中的凸出部還明顯改善了相對於侵入的覆蓋層材料的密封效果。通過使在支撐元件的容納孔的內直徑Di和凸緣高度之間的比例小於8，即使在軸向間隙的範圍中 支撐元件最大地從磨損面上提升的情況下也可實現支撐元件以及鑿刀的充分的徑向引導。
可通過使引導接板與對中凸出部間隔地伸出到相鄰的配合面上，進一步改進了鑿刀的側向引導以及密封和可轉動性以及磨損。對此，引導接板有利地接合到引入鑿刀保持架的磨損面中的並且與引導接板對應的接板容納部中。
對中凸出部有利地容納在成型到鑿刀保持架中的對中容納部中並且可轉動地支承在其中。此後，在鑿刀運行期間，模制在支撐元件的配合面上的引導接板磨配到鑿刀保持架的實施為平的磨損面中。為了實現支撐元件的充分側向引導，在引導接板之前已經將接板容納部磨配在鑿刀保持架中，可規定，凹口構造在對中凸出部和引導接板之間，並且對中凸出部相對於相鄰的配合面具有比引導接板更大的高度。
對於鑿刀、支撐元件和鑿刀保持架的較小磨損來說主要的前提條件是支撐元件和鑿刀圍繞鑿刀的縱向中軸線的靈活且自由的可轉動性。該可轉動性可通過以下方式改進，在對中面、配合面、凹口和/或引導接板之間的過渡部直線地延伸或經倒圓地延伸。由此避免了尖銳的且鎖止轉動的棱邊。
通過使凹口相對於配合面的深度大於或等於0.3mm、優選在0.3mm和2mm之間、特別優選在0.5mm和1.5mm之間可實現支撐元件的良好側向引導。如果將凹口選擇為小於0.3mm，則不可實現對於支撐元件的充分側向穩定來說足夠顯著的凸出部。深度直至2mm的凹口實現了在凸出部和凹口之間的良好密封效果(迷宮式密封)。如果將凹口的深度 選擇在0.5mm和1.5mm之間，則實現在密封和側向引導之間的良好的結合效果。
對於常見的鑿刀尺寸和對應的鑿刀保持架可通過以下方式獲得合適的支撐元件，即，支撐元件具有內直徑Di為20mm的容納孔並且凸緣高度大於2.5mm，和/或支撐元件具有內直徑Di為22mm的容納孔並且凸緣高度大於2.75mm，和/或支撐元件具有內直徑Di為25mm的容納孔並且凸緣高度大於3.125mm，和/或支撐元件具有內直徑Di為42mm的容納孔並且凸緣高度大於5.25mm。對於較小的鑿刀(例如用於精銑)，具有內直徑Di為20mm或22mm的容納孔和至少為2.5mm或2.75mm的凸緣高度的支撐元件是合適的。對於中等大小的鑿刀，具有內直徑Di為25mm的容納孔和3.125mm的凸緣高度的支撐元件是合適的。對於大的鑿刀和對應的鑿刀保持架，可使用具有內直徑Di為42mm的容納孔和至少為5.25mm的凸緣高度的支撐元件。在支撐元件的容納孔的內直徑Di和相應的凸緣高度之間的比例小於8的情況下，對於較大的支撐元件設置相應更高的對中凸出部。由此確保，在具有出現的相應較大的力以及鑿刀的較大的軸向間隙的較大鑿刀中有支撐元件的充分的側向引導。
本發明的關於工具系統的目的通過以下方式實現，即，沿縱向中軸線的方向在對中容納部的背離磨損面的端部和磨損面之間或在對中容納部的端部和伸出到磨損面上方的凸出部的最大值點之間測量出的對中高度被設計成，使得在支撐元件的容納孔的內直徑Di和對中高度之間的比例小於8和/或凸緣高度大於安裝在鑿刀保持架中的鑿刀的軸向間隙。
通過使在支撐元件的容納孔的內直徑Di和對中高度之間的比例小於8實現了接合到對中容納部中的對中凸出部的良好側向引導。如果凸緣高度大於安裝在鑿刀保持架中的鑿刀的軸向間隙，在鑿刀在其允許的最大軸向間隙之內從鑿刀保持架中被拉出並且支撐元件可在由此形成的在鑿刀頭和鑿刀保持架之間在軸向方向上的間隙的範圍中調節時，則此時也進一步實現了良好的側向引導。對於較大的支撐元件以及對於較大的工具系統，將所需的對中高度設置得相應更大。由此，即使在具有允許的相應更大的鑿刀軸向間隙的大的工具系統的情況下也實現了支撐元件的良好側向引導。同時地，通過對中容納部和支撐元件的接合在其中的對中凸出部提供了顯著的迷宮式密封區段，該密封區段至少使得異物侵入鑿刀支承部的區域中變得困難。
可通過以下方式改進側向引導和密封效果，即，支撐元件以其配合面置於鑿刀保持架的磨損面上並且鑿刀保持架的伸出到磨損面上方的至少一個凸出部與支撐元件的成型在配合面中的凹口對應地構造並且伸入該凹口中。對此，凸出部和相應的凹口可構造成溝槽形或梯形或多級地構造在不同的輪廓區段中。
此外，可通過以下方式改進側向引導和密封效果，即，支撐元件具有引導接板，引導接板伸出到相鄰的配合面上方，並且鑿刀保持架具有成型到磨損面中並且與引導接板對應的接板容納部，引導接板伸入該接板容納部。也可考慮結合方案，在其中，支撐元件的配合面具有至少一個引導接板和至少一個凹口，並且與其對應地，磨損面具有至少一個接板容納部和至少一個凸出部。
根據本發明的特別優選的變型方案可規定，在製造鑿刀保持架時通過成型方法將凸出部和/或接板容納部安裝在磨損面上並且在工具系統運行期間通過磨蝕配合面構造對應的凹口和/或對應的引導接板和/或在製造支撐元件時通過成型方法將凹口和/或引導接板安裝在配合面上並且在工具系統運行期間通過磨蝕磨損面構造對應的凸出部和/或對應的接板容納部。在製造時僅需相應地構型出構件、即鑿刀保持架或支撐元件。然後在運行期間將構型磨配到相對而置的構件中。磨配過程可通過多次鑿刀更換來進行。有利地，構型出較硬的構件。特別優選地，在支撐元件的配合面上構型對應的凸出部並且之後在運行期間將接板容納部磨配到鑿刀保持架的磨損面中。有利地，在支撐元件的旋轉運動期間進行磨配。對此，支撐元件通過其對中凸出部在鑿刀保持架的對中容納部中沿徑向地引導。
10‧‧‧鑿刀
11‧‧‧鑿刀杆
12‧‧‧區段
12.1‧‧‧變細區段
13‧‧‧鑿刀頭
13.1‧‧‧支承面
13.2‧‧‧法蘭
14‧‧‧鑿刀尖端
15‧‧‧環繞槽
20‧‧‧固定套筒
21‧‧‧保持元件中
22‧‧‧斜邊
23‧‧‧夾緊縫
30‧‧‧支撐元件
31‧‧‧容納部
31.1‧‧‧邊緣
32‧‧‧支撐面
33‧‧‧配合面
33.1‧‧‧區段
34‧‧‧對中凸出部
34.1‧‧‧對中面
34.2‧‧‧端部
35‧‧‧凹口
35.1‧‧‧第一半徑
35.2‧‧‧第二半徑
35.3‧‧‧貼靠面
35.4‧‧‧槽形區域
35.5‧‧‧頂點
36‧‧‧引導區域
36.1‧‧‧斜邊
37‧‧‧引導接板
38‧‧‧外部彎邊
39‧‧‧容納孔
40‧‧‧鑿刀保持架
41‧‧‧基礎件
42‧‧‧插接凸出部
43‧‧‧保持凸出部
44‧‧‧圓柱形區段
45‧‧‧磨損標記
46‧‧‧鑿刀容納部
47‧‧‧磨損面
47.1‧‧‧凸出部
48‧‧‧對中容納部
50‧‧‧軸向間隙
51‧‧‧外直徑
52‧‧‧凸緣高度
53‧‧‧終端
54‧‧‧徑向運動
55.1‧‧‧第一力
55.2‧‧‧第二力
56‧‧‧磨損角
57‧‧‧外部直徑
58‧‧‧內直徑
M‧‧‧中軸線M
下面根據在附圖中所示的實施例詳細闡述本發明。其中：圖1在側視圖中示出了具有鑿刀的工具系統，鑿刀處於其在鑿刀保持架上的安裝狀態中，圖2示出了圖1中用II標記部分的細節，圖3在示意圖中示出了在已知的支撐元件的情況下鑿刀保持架的磨損面的磨損，圖4在側向剖視圖中示出了支撐元件的第一實施方式的局部，以及圖5至圖14在示意性的側向剖視圖中分別示出了支撐元 件的其他實施方式的局部。
圖1在側視圖中示出了根據現有技術的工具系統，該工具系統具有在其安裝狀態中在鑿刀保持架40上的鑿刀(Meissel)10。構造成圓杆鑿刀的鑿刀10具有鑿刀頭13，鑿刀頭具有由硬質材料、例如硬金屬構成的鑿刀尖端14。圓柱形的對中區段12與鑿刀尖端14相對而置地模制在鑿刀頭13上，鑿刀頭通過變細區段12.1過渡到圓柱形的鑿刀杆11中。
鑿刀保持架40具有基礎件41，在該基礎件上模制在下側突出的插接凸出部42。此外，基礎件41承載一件式模制的保持凸出部43，鑿刀容納部46作為圓柱形孔被引入保持凸出部中。對此，鑿刀容納部46實施成通孔，鑿刀容納部在其兩個縱向側端部上敞開。鑿刀容納部46的背離插接凸出部42的端部通入保持凸出部43的圓柱形區段44中。在保持凸出部43的外周邊上設有呈環繞的環的形式的磨損標記45。
鑿刀10在其鑿刀杆11處借助固定套筒20保持在鑿刀保持架40的鑿刀容納部46中。固定套筒20對此具有保持元件21，其接合到鑿刀杆11的環繞槽15中。此外，固定套筒20具有夾緊縫23。該夾緊縫實現了，由彈簧彈性材料製成的固定套筒20基於其固有應力而壓到鑿刀容納部46的壁上，並且由此固定在其上。由此，鑿刀10可圍繞其縱軸線轉動，但是沿軸向以被保持住的方式固定在鑿刀容納部46中。對此，軸向支承實現了鑿刀10的通過雙箭頭示出的受限定的軸向間隙50，從而實現了鑿刀10的可靈活轉動性。
在鑿刀頭13和鑿刀保持架40之間佈置有盤形支撐元件30，如在圖2中詳細示出地，其中，盤形支撐元件30的外輪廓相應於一種幾何形狀和/或任意形狀。
為了運行，鑿刀保持架40以其插接凸出部42安裝在銑削機的未示出的銑削滾輪上的相應保持部中。鑿刀10借助固定套筒20與支撐元件30一起固定在鑿刀保持架40的保持凸出部43上。在運行期間，鑿刀10通過銑削滾輪的轉動運動而穿過覆蓋層材料。對此，鑿刀10由於引起的力而自動地轉動，從而實現了鑿刀10的徑向的均勻耗損。
圖2示出了工具系統的在圖1中用II標出部分的細節，該工具系統具有根據現有技術的鑿刀10和支撐元件30。鑿刀頭13在鑿刀杆11的方向上通過法蘭13.2終止，法蘭形成支承面13.1。支承面置於支撐元件30的支撐面32上。支撐面32形成在支撐元件30的表面上的容納部31之內。該容納部相對於外部通過邊緣31.1限定。支撐元件30在與支撐面32相對的一側上具有配合面33，支撐元件借助配合面置於保持凸出部43的圓柱形區段44的磨損面47上。支撐元件30構造成基本上與鑿刀10的縱向中軸線M旋轉對稱。配合面33經由環繞的凹口35過渡到對中凸出部34的傾斜於縱向中軸線M延伸的對中面34.1中。如從圖2清楚看出地，支撐元件30的對中凸出部34嵌入鑿刀保持架40的相應模制的對中容納部48中。
沿著縱向中軸線M，支撐元件30具有容納孔39，容納孔形成用於引導鑿刀10的引導區域36。在安裝狀態中，將鑿刀杆11的對中區段12分配給引導區域36。通過這種方式在引導區域36和對中區段12之間出現轉動支承。在此需要注意，根據引導區域36中的容納孔39的內直徑 Di調節圓柱形對中區段12的外直徑，使得保持在支撐元件30和對中區段12之間的可自由轉動性。在這兩個構件之間的間隙應如此選擇，即，產生盡可能小的橫向(橫向於鑿刀10的縱向中軸線)錯位。如圖1所示，對中區段12在變細區域12.1之後過渡到圓柱形的鑿刀杆11中。
鑿刀杆11借助固定套筒20保持在鑿刀保持架40的保持凸出部43中。固定套筒20在其上端部具有斜邊22。
在運行期間，鑿刀10可圍繞縱向中軸線轉動。通過可自由轉動性確保，鑿刀10在其整個周邊上均勻耗損。對此，鬆動放置的並且被鑿刀杆11的對中區段12保持的支撐元件30轉動，由此在總體上進一步改進了鑿刀10的可轉動性。通過鑿刀10的轉動和高機械負荷也首先在保持凸出部43的上部區段44中對鑿刀保持架40進行磨損。通過負荷磨蝕磨損面47。對此，通過在圖1中示出的磨損標記45評估保持凸出部43的該磨損。
通過在支撐元件30和保持凸出部43之間的相對運動，保持凸出部43的在新狀態下為平坦的磨損面47磨配到支撐元件30的凹口35中，由此如在圖2中所示。通過由此根據凹口35的輪廓形成的凸出部47.1，支撐元件30獲得附加的側面引導，這有利地影響支撐元件30的可轉動性並因此有利得影響鑿刀10的可轉動性。對中面34.1相切地過渡到凹口35的表面中，從而沒有形成阻礙可轉動性的棱邊。
相應地，凹口35的表面經由倒圓區段在沒有尖銳的棱邊的情況下過渡到配合面33中。凹口35以其徑向外部的表面區段抵抗沿徑向向內作用到支撐元件30上的力。沿徑向向外指向的力反作用於徑向內 部的表面區段。由此使得需要由對中面34.1接收的力減小，這在該區域中引起面壓力減小以及相應地引起磨損減小。此外，該支撐也反作用於在支撐元件30的盤面中的搖擺運動，這引起在鑿刀保持架40上的磨損減小。此外，凹口借助其從磨損面47磨平的配對件用作迷宮式密封件。到達配合面33和磨損面47之間的覆蓋層材料通過該密封件防止進一步推進並因此僅以減小的程度到達鑿刀杆11的區域中。
圖3在示意圖中示出了在已知的支撐元件30以及在支撐元件30的非對稱負荷的情況下鑿刀保持架40的磨損面47的磨損。在所示的實施方式中，盤形支撐元件30通過平的支撐面32和相對而置的同樣實施成平的配合面33限定。對中凸出部34以其對中面34.1環繞中央容納孔39地模制在配合面33上。容納孔39具有內直徑Di58。容納孔39在支撐面32的那側上具有引入斜邊36.1。
非對稱的負荷通過兩個長度不同的箭頭示出，它們象徵第一力55.1和與此相比更大的第二力55.2。非對稱的力導入例如可由鑿刀保持架40相對於銑削滾輪的旋轉方向的狀態引起。在支撐元件30的較大側向運動(徑向運動54)的情況下，這種不均勻的軸向負荷引起在鑿刀保持架40的磨損面47上的非對稱磨損。這通過相對於與縱向中軸線M垂直延伸的平面以磨損角56傾斜的磨損面47的曲線示出。在不充分地側向引導支撐元件30的情況下實現了徑向運動54。通過這種非對稱地耗損磨損面47，引導鑿刀10的支撐元件30傾斜於縱向中軸線M地安置在磨損面47上。由此，容納孔39不是精確地對準鑿刀保持架46的縱向中軸線M。通過該錯誤狀態會阻礙或抑制鑿刀10的可靈活轉動性。
圖4在側向剖視圖中示出了根據本發明的支撐元件30的第一實施方式的局部。
支撐面32佈置在用於支承鑿刀頭13的容納部31中。在相對而置的配合面33中，在到對中凸出部34的對中面34.1的過渡部中將槽形的凹口35成型到支撐面32中。凹口35具有第一半徑35.1，其處於0.5mm和6mm之間的範圍中、在此為1.5mm。凹口35相對於配合面33的深度優選在0.3mm和2mm之間、優選在0.5mm和1.5mm的範圍中、在此為1.0mm。凹口35經由具有第二半徑35.2的倒圓區域過渡到配合面33中。從凹口35到對中面34.1的過渡部直線地延伸。因此，避免了在對中面34.1、凹口35和配合面33之間的棱邊，由此改善了安裝好的支撐元件30圍繞縱向中軸線M的可自由轉動性。
頂點35.5形成凹口35的內部終端53。背離配合面33地，對中凸出部34通過接板形的端部34.2閉合。凸緣高度52通過雙箭頭示出。在該實施例中，凸緣高度52是沿縱向中軸線M的方向測量的在對中凸出部34的端部34.2和凹口35的終端53之間的間距。
在所示實施例中，凹口35被成型到支撐元件30的配合面33中。在安裝好的情況下，支撐元件30以其配合面33安置在鑿刀保持架40的在圖2中示出的磨損面47上。如果磨損面47直至其到對中容納部48中的過渡部實施成平的，則在安裝工具系統以及同時安裝可圍繞縱向中軸線M轉動的支撐元件30時將凸出部47.1磨配到凹口35中。除此之外也可規定，與凹口35對應的凸出部47.1在製造鑿刀保持架40時就已經模制到磨損面47上。對此，凸出部47.1就可具有其最終的、壓到凹口35上的 輪廓。也可能的是，在製造鑿刀保持架40時凸出部47.1僅近似地匹配凹口35的輪廓。此後，在安裝工具系統期間形成凸出部47.1的最終輪廓，在工具系統中凸出部47.1磨配在凹口35中。根據另一實施方案，配合面33可實施成沒有成型的凹口35。對此替代地，將凸出部47.1模制在鑿刀保持架40的磨損面47上。在運行期間，此時凸出部47.1磨配到支撐元件30的磨損面33中並且由此形成凹口35。
支撐元件30的外直徑51以及支撐元件30的容納孔39的內直徑58分別通過箭頭標記出。在所示實施例中外直徑51相應於配合面33的外部直徑57。
根據本發明，如此設計凸緣高度52，即，使得在支撐元件30的容納孔39的內直徑58和凸緣高度52之間的比例具有的值小於8。對此，凸緣高度52通過對中凸出部34和凹口35的軸向尺寸提供。
在支撐元件30的容納孔39的內直徑58和凸緣高度52之間的比例小於8時保證對支撐元件30並因此對鑿刀10的良好側向引導。對此，尤其這樣設計凸緣高度52，使得其大於鑿刀10的以及因此支撐元件30的軸向間隙50。凸緣高度52的取決於支撐元件30的容納孔39的內直徑58的尺寸，在較大工具系統中考慮較大的可允許的軸向間隙52。因此，不管工具大小始終確保支撐元件30和因此鑿刀10的充分側向引導。
通過貼靠在對中容納部48上的對中面34.1，即使在可允許的軸向間隙50之內鑿刀10從鑿刀容納部46最大偏轉的情況下也可實現對支撐元件30的良好軸向引導。通過凹口35和接合在其中的鑿刀保持架40的凸出部47.1實現了支撐元件30的進一步側向引導。由此可靠地避免了 支撐元件30的側向運動或搖擺運動。由此可明顯降低支撐元件30和鑿刀保持架40的磨損。在如圖2所描述地支撐元件30受不均勻負荷的情況下的對磨損面47的非對稱磨損可被避免或至少明顯減小到最小。通過使作為支撐元件30的貼靠面的磨損面47以及鑿刀相對於縱向中軸線M的角度錯位消除，實現了鑿刀10和支撐元件30的保持不變的良好旋轉。同樣地，鑿刀10通過其鑿刀杆11的對中面12貼靠在支撐元件30的引導區域36上而實現了精確地側向引導。通過對支撐元件30以及鑿刀10的精確側向引導以及隨之支撐元件30和鑿刀保持架40的磨損降低，實現了支撐元件30和鑿刀10的轉動運動的穩定。由此降低了尤其鑿刀10和鑿刀頭13的磨損。
此外，相比於在具有比例大於或等於8的工具系統中，在支撐元件30的容納孔39的內直徑58和凸緣高度52之間的比例小於8時，通過支撐元件30和鑿刀保持架40的保持凸出部43的上側的相互嵌入的輪廓，實現了相對於侵入的異物更好的密封效果。因此例如有更少的覆蓋層材料侵入鑿刀容納部46的區域中，由此降低了在該區域中的磨損並且保證了鑿刀10的可轉動性。
此外，通過在對中面34.1、容納部35和配合面33之間的經倒圓的或直線延伸的並且進而無棱邊的過渡部獲得支撐元件30和鑿刀10的可靈活轉動性。尖銳的過渡部容易導致支撐元件30相對於鑿刀保持架40的歪斜並且阻礙轉動。這可通過經倒圓的或直線延伸的過渡部避免。
圖5至圖14在示意性的側面剖視圖中分別示出了支撐元件30的其他實施方式的局部。
在圖5至圖11以及圖13和圖14所示的實施例中，支撐元件 30具有平的支撐面32。但是除此之外可能的是，根據圖4的實施例通過邊緣31.1圍住的容納部31設置在支撐元件30的上側。然後，容納部31形成支撐面32，鑿刀頭13以其支承面13.1置於該支撐面上。在從支撐面32到引導區域36中的過渡部上佈置有引入斜邊36.1。除此之外，過渡部也可實施成經倒圓的。
在根據圖5至圖12的實施例中，支撐元件30的外直徑51相應於相應配合面33的外部直徑57。在根據圖13和圖14的實施例中，環繞配合面33地佈置彎邊38。在這些實施例中，支撐元件30的外直徑51比對應的配合面33的外部直徑57相應更大。
在支撐元件30的圖5所示的實施例中，引導接板37佈置在配合面33上。引導接板37與對中凸出部34間隔開地延伸。引導接板具有梯形輪廓，其具有傾斜於配合面33延伸的側面。朝向鑿刀保持架40地，引導接板37通過配合面區段33.1終止。凹口35構造在對中凸出部34和引導接板37之間。凹口也具有梯形輪廓。凹口35的終端53通過貼靠面35.3形成。在所示的實施例中，貼靠面35.3在與配合面33相同的平面中位於引導接板37的旁邊。朝向縱向中軸線M地，貼靠面35.3過渡到對中凸出部34的傾斜延伸的對中面34.1中。對中凸出部34通過其朝向鑿刀保持架40的接板形的端部34.2終止。
沿縱向中軸線的方向在對中凸出部34的端部34.2和凹口35的終端53之間測量凸緣高度52，如通過雙箭頭示出地。在支撐元件30的容納孔39的內直徑58和凸緣高度52之間的比例選擇成小於8，在此小於6.5。由此借助所述優點實現了對支撐元件30的良好側向引導以及相對於 侵入的異物的良好密封效果。在比例小於6.5的情況下，當通過已經出現的磨損必要時增大了鑿刀10的軸向間隙50時，即使接近支撐元件30和鑿刀10的使用壽命結束也實現了充分的側向引導。
可考慮在具有縱向延伸的對中凸出部34上形成凸緣高度52，其引起的在支撐元件30的容納孔39的內直徑58和凸緣高度52之間的比例大於8。由此實現了對中面34.1在鑿刀容納部46的內表面上的支撐的改善和/或凸緣高度52的外表面與鑿刀杆的自由區域的外表面的支撐的改善。
在安裝好的情況下，引導接板37置於鑿刀保持架40的磨損面47上。通過支撐元件30的旋轉，引導接板磨配到磨損面47中並且由此在鑿刀保持架40的端面中形成對應的接板容納部。由此明顯改善了對支撐元件30的側向引導和密封效果。
與所示實施方式不同地，從對中面34.1到貼靠面35.3的過渡部和/或從貼靠面35.3到引導接板37的鄰接側面的過渡部和/或從引導接板37的相對側面到鄰接的配合面33的過渡部可被倒圓。同樣地，從側面到配合面區段33.1的過渡部實施成經倒圓的。由此避免了尖銳的棱邊。這使得支撐元件30的可轉動性得到改善。
在圖6所示的支撐元件30中，同樣將梯形的引導接板37佈置在支撐元件30的面對鑿刀保持架40的一側上。構造在引導接板37和對中凸出部34之間的凹口35具有溝形的輪廓。對此如此選擇凹口35的半徑，使得凹口的表面相切地過渡到對中面34.1中以及引導接板37的鄰接側面中。凸緣高度52相應於沿縱向中軸線M的方向延伸的在對中凸出部 34的端部34.2和溝槽形凹口35的頂點35.5之間的間距。通過緊接地依次結合對中凸出部34、凹口35和引導接板37，並且與鑿刀保持架40的相應成型的磨損面47的結合實現了相對於侵入材料的良好密封效果。
圖7所示的支撐元件30的配合面33直接過渡到對中凸出部34的對中面34.1中。在配合面33的外部區域中，將槽形的凹口35引入配合面33中。沿著縱向中軸線M在對中凸出部34的端部34.2和槽形凹口35的頂點35.5之間測量凸緣高度52。相對更靠外地佈置在支撐元件30上的凹口35實現了支撐元件30的轉動運動的特別好的穩定性。
在圖8中示出了具有實施成多級的凹口35和引導接板37的支撐元件30。對中面34.1延伸到凹口35中並且在此過渡到橫向於縱向中軸線M、尤其垂直於縱向中軸線M佈置的貼靠面35.3中。作為凹口35的另一凹陷部，在貼靠面35.3上連接有槽形區域35.4。槽形區域35.4的表面相切地過渡到引導接板37的鄰接側面中。梯形的成型的引導接板37形成配合面區段33.1，配合面區段經由引導接板37的位於外部的側面與另一配合面33連接。貼靠面35.3、配合面區段33.1和位於外部的配合面33橫向于、尤其垂直於縱向中軸線M地延伸。對此，貼靠面35.3比配合面33更進一步地成型到支撐元件30中。在對中凸出部34的端部34.2和作為凹口35的槽形區域35.4的終端53的頂點35.5之間測量凸緣高度52。
支撐面33、支撐面區段33.1和貼靠面35.3所在的不同平面不僅實現了對支撐元件30的良好側向引導也實現了良好的密封效果。
在支撐元件30的圖9所示的實施例中，同軸佈置的圍繞對中凸出部34的凹口35被成型到支撐元件30中。由此形成波紋形的輪廓， 其表面是配合面33。與此不同，也可規定，凹口35通過螺旋形環繞對中凸出部34的切口形成。在對中凸出部34的端部34.2和最內部的凹口35的頂點35.5之間測量凸緣高度52。在深度不同的凹口35相鄰的情況下，優選將凸緣高度52確定為到最深凹口35的終端53。通過環繞對中凸出部34佈置的凹口35確保對支撐元件30的良好的可轉動性。此外，鑿刀40的對應凸出部47.1的接合實現了良好的密封效果。通過波紋形的輪廓使得在軸向方向上投影的面保持為平的面，從而保持軸向的支撐作用。通過凹口35的側壁明顯增大了徑向作用的面。由此可更好地攔截橫向力。通過波紋形狀增大了在支撐元件30和圖1所示的鑿刀保持架40之間的接觸面。由此降低了在支撐元件30和鑿刀保持架40之間的面壓力，這實現了磨損降低以及可轉動性的改善。
圖10示出了具有平的配合面33的支撐元件，在該配合面中加工出同軸延伸的兩個槽形凹口35。在這種佈置方案中也實現了良好的可轉動性、良好的側向穩定以及相對於侵入的覆蓋層材料的良好密封效果。
圖11所示的支撐元件30具有直線延伸的、但是傾斜於縱向中軸線M定向的配合面33。對此，在實施成經倒圓的從對中面34.1到磨損面33中的過渡區域中，將最大凹陷部構造到支撐元件30中。不僅對中面34.1而且磨損面33通過其傾斜於縱向中軸線M的定向而沿徑向穩定地作用到支撐元件30的位置上。在從對中面34.1到磨損面33的過渡區域中從對中凸出部34的端部34.2到終端53測量凸緣高度52。
在圖12所示的支撐元件30中，不僅支撐面32而且配合面 33傾斜於縱向中軸線M延伸。支撐面32和配合面33對此優選彼此面平行地佈置。沿縱向中軸線M在對中區段34的端部34.2和配合面33之間測量的最大間距由支撐元件30的外部邊緣得出，從而該間距形成凸緣高度52。在該實施例中同樣不僅對中面34.1而且傾斜於縱向中軸線M定向的配合面33沿徑向穩定地作用到支撐元件30上。
圖13示出了具有外部彎邊38的支撐元件30。對中凸出部34的對中面34.1過渡到平地延伸的支撐面33中。支撐面33優選垂直於縱向中軸線M定向。配合面33的外部直徑57選擇成稍微大於鑿刀保持架40的磨損面47的直徑。在所示實施例中實施成直角的彎邊38朝鑿刀保持架40的方向延伸。在安裝好的情況下，彎邊包圍保持凸出部43的上部區段44並且由此實現支撐元件30額外的側向穩定。此外，彎邊38保護鑿刀保持架40和支撐元件30之間的區域以防侵入的材料。為了避免支撐元件30的歪斜，可使從對中面34.1到配合面33中的過渡部或從配合面33到彎邊38的過渡部實施成經倒圓的。作為在對中區段34的端部34.2和配合面33之間的間距，通過雙箭頭標記凸緣高度52。
圖14也示出了具有彎邊38的支撐元件30，彎邊包圍鑿刀保持架40的保持凸出部43。在此，配合面33向內拱曲。由此，相比於圖13所示的實施例實現了改善的側向引導以及圍繞支撐元件30的縱向中軸線M的改善的可轉動性。在對中凸出部34的端部34.2和配合面33的內部終端53之間的間距相應於凸緣高度52。
在所示的根據本發明的所有實施例中設計成，相應的凸緣高度52大於鑿刀10以及支撐元件30的允許的軸向間隙50。由此，即使 在鑿刀10從鑿刀容納部46偏轉最大時也實現了對支撐元件30的充分側向引導。通過支撐元件30的面對鑿刀保持架40的一側和鑿刀保持架40的與其對應設計的表面的不同的可能的輪廓，可使側向引導和相對於侵入的異物的密封與相應的要求相匹配。對此主要是，在支撐元件30的容納孔39的內直徑58與相應的凸緣高度52之間的比例小於8，因為從該比例開始支撐元件30的徑向運動被鎖止，使得例如通過支撐元件30的徑向運動引起的磨損的提高成為不可能。
申請人的多次試驗已經證實，例如具有間斷的輪廓曲線的對中凸出部34、引導接板37和/或凹口35的構造，例如作為接板形的輪廓曲線或分佈在輪廓曲線上的多個單個的凹口35，有利於轉動的鑿刀在保持杆的端面上的摩配性能。結果得出，磨配的對中凸出部34形成在保持杆的端面上的所謂的迷宮式密封裝置，以便由此保護內孔39以防不期望的污染或能夠基於鑿刀的軸向移動有針對性地從在對中凸出部34、引導接板37和/或凹口35和保持杆的端面之間形成的凹腔中排走髒汙。對此，可將這種間斷部額外地構造在徑向的具有不同長度的縱向延伸部中，以便進一步改善對髒汙的排出。
此外，可改善由於鑿刀的轉動運動在保持架中出現的壓力的導走。

Claims (15)

  1. 一種鑿刀(10)、尤其圓杆鑿刀，其具有鑿刀頭(13)和鑿刀杆(11)，所述鑿刀具有支撐元件(30)，所述支撐元件在其下側上具有配合面(33)和伸出到所述配合面(33)上方的對中凸出部(34)，其中，所述對中凸出部(34)具有相對於所述鑿刀(10)的縱向中軸線(M)傾斜延伸的對中面(34.1)，所述對中面間接地或直接地過渡到所述配合面(33)中，並且其中，所述支撐元件(30)沿著縱向中軸線(M)被具有內直徑Di(58)的容納孔(39)貫通，所述容納孔用於容納鑿刀杆(11)，其特徵在於，使得沿所述縱向中軸線(M)的方向在所述對中凸出部(34)的背離配合面(33)的端部(34.2)和所述配合面(33)之間、或在所述對中凸出部(34)的該端部(34.2)和相對於所述配合面(33)加深地成型到所述支撐元件(30)中的凹口(35)的內部終端(53)之間測量的凸緣高度(52)設計成，使得在所述支撐元件(30)的容納孔(39)的內直徑Di(58)和凸緣高度(52)之間的比例小於8，和/或所述凸緣高度(52)大於安裝在鑿刀保持架(40)中的鑿刀(10)的軸向間隙(50)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的鑿刀(10)，其特徵在於，在所述容納孔(39)的內直徑Di(58)和所述凸緣高度(52)之間的比例小於7.5、優選小於7.0、特別優選小於6.5。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的鑿刀(10)，其特徵在於，所述對中凸出部(34)和/或所述凹口(35)佈置成環繞所述容納孔(39)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的鑿刀(10)，其特徵在於，將具有相同或不同的深度的多個凹口(35)或至少一個螺旋形圍繞所述對中凸出部(34)延伸的凹口(35)成型到配合面(33)中，並且使在所述支撐元件(30)的容納孔(39)的內直徑Di(58)和到其中一個凹口(35)或螺旋形凹口(51)的切口的凸緣高度(52)之間的比例、優選在所述容納孔(39)的內直徑Di(58)和到凹口(35)或切口所確定的最大凸緣高度(52)之間的比例小於8。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的鑿刀(10)，其特徵在於，使引導接板(37)與所述對中凸出部(34)間隔地伸出到相鄰的配合面(33)上方。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的鑿刀(10)，其特徵在於，所述凹口(35)構造在所述對中凸出部(34)和引導接板(37)之間，並且所述對中凸出部(34)相對於相鄰的配合面(33)具有比所述引導接板(37)更大的高度。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的鑿刀(10)，其特徵在於，在所述對中面(34.1)、配合面(33)、凹口(35)和/或引導接板(37)之間的過渡部直線地延伸或經倒圓地延伸。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的鑿刀(10)，其特徵在於，所述凹口(35)相對於配合面(33)的深度大於或等於0.3mm、優選在0.3mm和2mm之間、特別優選在0.5mm和1.5mm之間。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的鑿刀(10)，其特徵在於，支撐元件(30)具有內直徑Di(58)為20mm的容納孔(39)並且凸緣高度(52)大於2.5mm，和/或支撐元件(30)具有內直徑Di(58)為22mm的容納孔(39)並且凸緣高度(52)大於2.75mm，和/或支撐元件(30)具有內直徑Di(58)為25mm的容納孔(39)並且凸緣高度(52)大於3.125mm，和/或支撐元件(30)具有內直徑Di(58)為42mm的容納孔(39)並且凸緣高度(52)大於5.25mm。
  10. 一種具有鑿刀(10)、尤其圓杆鑿刀的工具系統，所述鑿刀具有鑿刀頭(13)和鑿刀杆(11)，所述鑿刀具有支撐元件(30)和用於容納所述鑿刀杆(11)的鑿刀保持架(40)，所述支撐元件在其下側上具有配合面(33)和伸出到所述配合面(33)上方的對中凸出部(34)，其中，所述對中凸出部(34)具有相對於所述鑿刀(10)的縱向中軸線(M)傾斜延伸的對中面(34.1)，所述對中面間接地或直接地過渡到所述配合面(33)中，其中，所述支撐元件(30)沿著縱向中軸線(M)被具有內直徑Di(58)的容納孔(39)貫通，所述容納孔用於容納鑿刀杆(11)，其中，所述鑿刀保持架(40)面對支撐元件(30)地具有用於支承配合面(33)的磨損面(47)和用於容納所述支撐元件(30)的對中凸出部(34)的對中容納部(48)，其特徵在於，使得沿所述縱向中軸線(M)的方向在所述對中容納部(48)的背離磨損面(47)的端部和所述磨損面(47)之間或在所述對中容納部(48)的該端部和伸出到所述磨損面(47)上方的凸出部(47.1)的最大值點之間測量的對中高度設計成，使得在所述支撐元件(30)的容納孔(39)的內直徑Di(58)和對中高度之間的比例小於8，和/或所述凸緣高度(52)大於安裝在鑿刀保持架(40)中的鑿刀(10)的軸向間隙(50)。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的工具系統，其特徵在於，所述支撐元件(30)以其配合面(33)置於鑿刀保持架(40)的磨損面(47)上，並且所述鑿刀保持架(40)的伸出到磨損面(47)上方的至少一個凸出部(47.1)與所述支撐元件(30)的成型在配合面(33)中的凹口(35)對應地構造並且伸入所述凹口中。
  12. 如申請專利範圍第10或11項所述的工具系統，其特徵在於，所述支撐元件(30)具有引導接板(37)，所述引導接板伸出到相鄰的配合面(33)上方，並且所述鑿刀保持架(40)具有成型到磨損面(47)中並且與引導接板(37)對應的接板容納部，所述引導接板(37)伸入該接板容納部。
  13. 如申請專利範圍第10項所述的工具系統，其特徵在於，在製造所述鑿刀保持架(40)時，通過成型方法將凸出部(47.1)和/或接板容納部安裝在磨損面(47)上，並且在工具系統運行期間，通過磨蝕配合面(33)構造對應的凹口(35)和/或對應的引導接板(37)；和/或在製造支撐元件(30)時，通過成型方法將凹口(35)和/或引導接板(37)安裝在配合面(33)上，並且在工具系統運行期間，通過磨蝕磨損面(47)構造對應的凸出部(47.1)和/或對應的接板容納部。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的工具系統，其特徵在於，所述對中凸出部(34)、引導接板(37)和/或凹口(35)具有間斷的輪廓曲線。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的工具系統，其特徵在於，在輪廓曲線中的間斷具有一個或多個沿徑向的縱向延伸部，所述縱向延伸部具有不同的長度。
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