DE10161713B4

DE10161713B4 - Meißelhalterwechselsystem

Info

Publication number: DE10161713B4
Application number: DE10161713A
Authority: DE
Inventors: Bernd Holl; Günter Dr. Hähn
Original assignee: Wirtgen GmbH
Current assignee: Wirtgen GmbH
Priority date: 2001-12-15
Filing date: 2001-12-15
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2021-12-16
Also published as: ES2261580T3; EP1319801A2; EP1319801B1; US20030132660A1; DE10161713A1; DE50206795D1; ATE326613T1; EP1319801A3; US6866343B2

Abstract

Meißelhalterwechselsystem mit einem Basisteil (1 1) einer Fräswalze (10), das mit einer Meißelhalteraufnahme (12) zum Einsetzen eines Meißelhalterschaftes (22) eines Meißelhalters (20) versehen ist, wobei der Meißelhalterschaft (22) mittels einer Spannschraube (15) in der Meißelhalteraufnahme (12) des Basisteils (1 1) gehalten ist, wobei die Spannschraube (15) mit einem Außengewinde (16) in einer Gewindeaufnahme (13) mit Innengewinde (14) des Basisteils (1 1 ) verstellbar ist und sich unter Spannung in einer Spannaufnahme (23) des Meißelhalterschaftes (22) des Meißelhalters (20) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen des Außengewindes (16) der Spannschraube (15) und/ oder des Innengewindes (14) der Gewindeaufnahme (13) der Meißelhalteraufnahme (12) im Basisteil (11) mit einer eingebrannten metallischen Schicht aus Zink- und Aluminiumlamellen und einem mineralischen Chromoxyd-Bindemittel versehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Meißelhalterwechselsystem mit einem Basisteil einer Fräswalze, das mit einer Meißelhalteraufnahme zum Einsetzen eines Meißelhalterschaftes eines Meißelhalters versehen ist, wobei der Meißelhalterschaft mittels einer Spannschraube in der Meißelhalteraufnahme des Basisteils gehalten ist, wobei die Spannschraube mit einem Außengewinde in einer Gewindeaufnahme mit Innengewinde des Basisteils verstellbar ist und sich unter Spannung in einer Spannaufnahme des Meißelhalterschaftes des Meißelhalters abstützt.

Ein Meißelhalterwechselsystem dieser Art ist aus der DE 43 22 402 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Meißelhalterwechselsystem wird der im Meißelhalter eingesetzte Meißel als Einheit im Basisteil montiert und kann auch als Einheit wieder aus dem Basisteil gelöst werden. Diesem Zweck dient die Spannschraube im Basisteil, die sich in einer Spannaufnahme des Meißelhalters abstützt. Diese lösbare Verbindung steht während des Schrämmens normalerweise unter Spannung und hat höhe Kräfte abzufangen.

Aus dem DE-Buch: Reiniger, N. "Gespritzte Metallüberzüge", Carl. Hauser Verlag, München 1952, Inhaltsverzeichnis, S. 166 bis 176 ist bekannt, die Oberflächen von Gewinden durch Beschichten, wie Tauchverfahren, Schleuderverfahren oder Spritzverfahren, mit metallischen Schutzschichten zu versehen, die vorzugsweise hinsichtlich Vorspannkraft, Anziehdrehmoment sowie Reibung, die Oberfläche verbessern. Diese einfache Schutzschicht reicht jedoch bezüglich der Oberflächenverbesserung für den rauhen Schrämbetrieb nicht aus.

Es ist Aufgabe der Erfindung bei einem Meißelhalterwechselsystem der eingangs erwähnten Art die Gewindeverbindung zwischen Spannschraube und Basisteil so zu verbessern, dass die bei den rauhen Betriebsbedingungen des Schrämmbetriebes wesentlich höheren Anforderungen genügen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Oberflächen des Außengewindes der Spannschraube und/oder des Innengewindes der Gewindeaufnahme der Meißelhalteraufnahme im Basisteil mit einer eingebrannten metallischen Schicht aus Zink- und Aluminiumlamellen und einem mineralischen Chromoxyd-Bindemittel versehen sind.

Die aus Lamellen und einem metallhaltigen Bindemittel aufgebrachte Beschichtung wird eingebrannt und verbindet sich dabei innig mit den Oberflächen der Gewindeverbindung. Zudem ist diese Lamellenbeschichtung wesentlich fester und bietet höhere Widerstandswerte.

Auf diese Weise werden die Gewindeteile der Schraubverbindung durch einen elektrochemischen Mechanismus mit diesen aus Stahl bestehenden Gewindeteilen gegen Korrosion geschützt und erhalten einen verringerten Gleitwert, so dass eine höhere Verspannkraft/ein höheres Anziehdrehmoment auf den Halterschaft des Meißelhalters übertragen werden kann, ohne eine Beschädigung insbesondere der Werkzeugaufnahme der Spannschraube befürchten zu müssen. Diese Schicht opfert sich zugunsten des Grundmaterials und mit der Schichtdicke wird die Verzehrungsgeschwindigkeit der Schicht kontrolliert.

Nach einer Ausgestaltung werden Schichtdicken von 5 μm bis 10 μm gewählt.

Mit der Anzahl der Lamellen pro Mikrometer der Schicht wird der Barriere-Effekt der beschichteten Oberflächen vergrößert. Gerade die geringe Schichtdicke erlaubt eine problemlose Beschichtung der Gewindeteile und die etwa mit 300° C vorgenommene Einbrennung. Gegenüber der elektrolytischen Aufbringung von Schutzschichten wird ein Überzug ohne Wasserstoffversprödung erreicht.

Die Schicht kann im Tauch-, Schleuder- oder Spritzverfahren aufgebracht werden und danach eingebrannt werden.

Ist dabei noch vorgesehen, dass der Reibwert der Schraubverbindung durch Zugabe von Trockenschmiermitteln reduziert ist, dann können über die Schraubverbindung noch größere Vorspannkräfte/Anziehdrehmomente übertragen werden.

Denselben Zweck kann man durch Vergrößerung der Schichtdicke erreichen.

Dieser Überzug ist nicht-elektrolytisch auf der metallischen Basis der Schraubverbindung abgeschieden, ohne die Funktionalität derselben zu beeinträchtigen. Der Überzug besteht hauptsächlich aus Zink- und Aluminiumlamellen, die sich in einer metallischen Verbindung von Chrompassivierung bilden, und bietet zudem einen optimalen Dünnschichtkorrosionsschutz, so dass auch ein Festfressen der Schraubverbindung beim Einsatz der Meißelhalterwechselsystem im Freien verhindert ist.

Enthalten die Ausgangsmaterialien für die Schicht organische Verunreinigungen, dann werden diese beim Einbrennvorgang in Kohlensäure und Wasser umgewandelt. Es entstehen daher beim Aufbringen der Schicht keine giftigen Rückstände, weder in der Luft noch im Wasser, da keine Spülung der aufgebrachten Schicht erforderlich ist.

Die metallische Schicht aus Zink- und Aluminiumlamellen werden durch metallische Salze und Chromoxide miteinander und mit der Metallbasis verbunden. Die Schicht bildet sich durch eine chemische Reaktion zwischen dem Schichtmaterial und der Metallbasis während des Einbrennvorganges bei etwa 300° C. Das Schichtmaterial steht in einer Disperson von Zink- und Aluminiumlamellen in einer wässrigen Chromsäurelösung zur Verfügung. Die Dispersion enthält nur in geringem Maße organische Substanzen, die zur Kontrolle der chemischen Reaktion erforderlich sind.

Der Einbrennvorgang ist der wichtigste Vorgang beim Aufbringen der Schicht. Durch die Hitzeeinwirkung reduziert sich das in der Dispersion enthaltene Hexavalentchrom in unlösliches und ungiftiges Trivalentchrom gemäß der folgenden Reaktion: 2 ZnCr₂O₇ → 2 ZnCr₂O₄ + 3O₂ .

Diese Chromsalze umhüllen jede metallische Lamelle sowie die Metallbasis. Hierdurch wird die Kohäsion der Schicht und die Bildung eines korossionsbeständigen Überzuges ermöglicht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt in Seitenansicht und im Schnitt ein Meißelhalterwechselsystem, bestehend aus einem Basisteil 1 1 und einem Meißelhalter 20. Das Basisteil 11 ist auf der Oberfläche einer Fräswalze 10 befestigt, vorzugsweise angeschweißt. Das Basisteil 1 1 besitzt eine Meißelhalteraufnahme 12. In diese ist der Meißelhalter mit einem Halterschaft 22 eingesetzt. Der Halterschaft ist mit einer eingetieften Spannaufnahme 23 versehen. Diese Spannaufnahme 23 ist über eine Gewindeaufnahme 13 zugänglich. Die Gewindeaufnahme 13 ist in das Basisteil 11 eingebracht. Zur Fixierung des Meißelhalters 20 an dem Basisteil 1 1 ist eine Spannschraube 15 verwendet. Die Spannschraube 15 ist als Madenschraube ausgebildet und weist kopfseitig eine Werkzeugaufnahme 17 (Innensechskant) auf. Die Spannschraube 15 ist mit ihrem Außengewinde 16 in das Innengewinde 14 der Gewindeaufnahme 13 eingeschraubt. An ihrem, der Werkzeugaufnahme 17 abgewandten Ende ist die Spannschraube 15 mit einem Ansatz 18 versehen. Der Ansatz 18 ist als Stumpfkegel ausgebildet und verjüngt sich ausgehend von dem Bereich des Außengewindes 16 der Spannschraube 15 bis hin zum freien Ende der Spannschraube 15 kontinuierlich. Der Ansatz 18 schließt über einen Radius R mit einer Anlagefläche 18.1 ab. Die Anlagefläche 18.1 stützt sich auf einer Gegenfläche der Spannaufnahme 23 ab.
Der eingesetzte Meißelhalter stützt sich mit einer Stoßfläche 28 an dem Basisteil 1 1 ab. Wie die Zeichnung erkennen lässt, mündet eine als Meißelaufnahme 21 ausgebildete Bohrung in diese Stoßfläche. Die Meißelaufnahme 21 nimmt einen Rundschaftmeißel 25 auf. Der Rundschaftmeißel 25 besitzt einen Meißelkopf, an den ein Meißelschaft angeformt ist. Auf den Meißelschaft ist eine Spannhülse 26 aufgezogen. Diese verspannt sich federelastisch in der Meißelaufnahme 21 und legt den Rundschaftmeißel 25 fest. Der Meißelkopf ist über eine Verschleißschutzscheibe 25.1 auf der Oberseite des Meißelhalters abgestützt. Der Meißelkopf weist eine Hartmetallspitze 27 auf. Zur Fixierung des Meißelhalters 20 an dem Basisteil 11 wird, wie oben geschrieben, die Spannschraube 15 gegen die Spannaufnahme 23 verspannt. Dabei sind hohe Vorspannkräfte erforderlich. Um die Reibung zwischen dem Außengewinde 16 der Spannschraube 15 und dem Innengewinde 14 der Gewindeaufnahme 13 erhöhen zu können, ist auf das Außengewinde 16 eine metallische Schicht aus Zinkund Aluminiumlamellen und einem mineralischen Chromoxyd-Bindemittel aufgebracht. Diese Schicht ist nach dem Aufbringen eingebracht. Die Schicht leistet darüber hinaus noch einen Korrosionsschutz.
Infolge der hohen Spannkraft entstehen hohe Flächenpressungen im Übergangsbereich zwischen der Anlagefläche 18.1 und der Spannaufnahme 23. Diese Kräfte können zu einer Plattung des Ansatzes 18 insbesondere dann führen, wenn zusätzliche hohe Stoßkräfte im Betriebseinsatz über den Meißel 25 aufgenommen werden müssen. Da die Geometrie des Ansatzes 18 verjüngt gewählt ist, sind die auftretenden Abplattungen in gewissem Umfang unschädlich und beschädigen insbesondere beim Herausdrehen der Spannschraube 15 aus der Gewindeaufnahme 13 das Innengewinde 14 nicht.

Claims

Meißelhalterwechselsystem mit einem Basisteil (1 1) einer Fräswalze (10), das mit einer Meißelhalteraufnahme (12) zum Einsetzen eines Meißelhalterschaftes (22) eines Meißelhalters (20) versehen ist, wobei der Meißelhalterschaft (22) mittels einer Spannschraube (15) in der Meißelhalteraufnahme (12) des Basisteils (1 1) gehalten ist, wobei die Spannschraube (15) mit einem Außengewinde (16) in einer Gewindeaufnahme (13) mit Innengewinde (14) des Basisteils (1 1 ) verstellbar ist und sich unter Spannung in einer Spannaufnahme (23) des Meißelhalterschaftes (22) des Meißelhalters (20) abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen des Außengewindes (16) der Spannschraube (15) und/ oder des Innengewindes (14) der Gewindeaufnahme (13) der Meißelhalteraufnahme (12) im Basisteil (11) mit einer eingebrannten metallischen Schicht aus Zink- und Aluminiumlamellen und einem mineralischen Chromoxyd-Bindemittel versehen sind.
Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug Schichtdicken von 5 μm bis 10 μm aufweist.
Meißelhalterwechselsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Anzahl der Lamellen per μm der Schicht der Barierre-Effekt der beschichteten Oberflächen vergrößerbar ist.
Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannkraft/Anziehdrehmoment der Schraubverbindung zwischen Spannschraube (15) und Gewindeaufnahme (13) der Basisteils (11) durch größere Wahl der Schichtdicke steigerbar ist.
Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht durch Tauch-, Schleuder- oder Spritzverfahren aufgebracht, danach getrocknet und schließlich bei etwa 300° C eingebrannt ist.
Meißelhalterwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibwert der Schraubverbindung durch Zugabe von Trockenschmiermitteln reduziert ist.