DE3442546A1

DE3442546A1 - Rundschaftmeissel fuer schraemmaschinen

Info

Publication number: DE3442546A1
Application number: DE19843442546
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-11-22
Filing date: 1984-11-22
Publication date: 1986-05-28
Also published as: GB8528777D0; DE3442546C2; GB2168404B; GB2168404A; US4729603A

Description

VON KREISLER SCHONWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

PATENTANWÄLTE

Dr.-Ing. von Kreisler 11973
Dr.-Ing. K. W. Eishold ti981

Herrn Dr.-Ing. K. Schönwald

Gerd Elf gen Dr.J.F. Fues

Theissenkrsuzweg 10 Κί&Α

Dipl.-Ing. G. Selting
5303 Bornheim 3 Dr. H.-K. Werner

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KÖLN 1

Sg-Fe

20. November 1984

Rundschaftmeißel für Schrämmaschinen

Die Erfindung betrifft einen Rundschaftmeißel für Schrämmaschinen, mit einem metallischen Grundkörper, der einen Meißelschaft aufweist, und mit einer am vorderen Ende des Grundkörpers befestigten Meißelspitze
aus einem Hartmetallkörper mit im wesentlichen kegelförmigem Arbeitsabschnitt.

Rundschaftmeißel werden zum Zerkleinern und Abtragen von Gestein im Bergbau sowie zum Abtragen verbrauchter Straßenbeläge benutzt. An dem rotierenden Meißelrad

einer Schrämmaschine sind zahlreiche Meißelhalter angebracht, in denen die Schäfte der Rundschaftmeißel drehbar gelagert werden. Bei einer Drehung des Meißelrades kommen die einzelnen Rundschaftmeißel nacheinander in Eingriff mit dem abzutragenden Material, das

häufig sehr hart und/oder zäh ist. Dabei ergeben sich hohe dynamische Beanspruchungen der Rundschaftmeißel und starke Verschleißwirkungen an den Meißelspitzen.

Telefon: (0221) 13 1041 · Telex: 8882307 dopa d · Telegramm: Dompatent Köln

Die Meißelspitze eines Rundschaftmeißeis besteht aus einem Hartmetallkörper, dessen Arbeitsabschnitt einen an der Spitze abgerundeten Kegel mit einem Kegelwinkel zwischen etwa 30 und 90° bildet. Der Kegel des Hartmetallkörpers soll in das abzutragende Material einschneiden und dieses aufreißen. Bei zunehmendem Verschleiß werden die Kegelwinkel immer größer, d.h. der Kegel wird kleiner und immer mehr kuppenförmig abgerundet. Dies hat zur Folge, daß die Meißelspitze eine Schneidwirkung nur noch sehr unvollkommen und später überhaupt nicht mehr ausüben kann. Daher wird der Energieaufwand für die Drehung des Meißelrades bei zunehmendem Verschleiß der Rundschaftmeißel immer höher. Während der Lebensdauer der Rundschaftmeißel erhöht sich der Energieaufwand nicht selten um das Drei- bis Vierfache, weil die Meißelspitzen nicht mehr richtig greifen und das abzutragende Material eher fortdrücken, als daß sie es aufschlitzen und zertrümmern.

Je höher die auf den Meißel einwirkende Kräfte sind, umso stärker ist auch die Belastung der Meißelschäfte und der Meißelhalter. Da die Meißel in einer stark schmutzhaltigen Umgebung arbeiten, wird durch Eindringen von Schmutz in den Bereich zwischen Meißelschaft und Meißelhalter ein hoher Verschleiß hervorgerufen, wenn die angreifenden Kräfte entsprechend hoch sind.

Ein Rundschaftmeißel wird an dem Meißelrad der Schrämmmaschine so befestigt, daß er unter einem Winkel zwischen 5° und 45° zur Drehachse des Meißelrades ausgerichtet ist. Infolge dieses Winkels wälzt sich die Meißelspitze bei ihrem Angriff an der abzutragenden Fläche an dieser ab, so daß der Meißel um seine Längsachse herum gedreht wird. Diese Drehung ist zur Erzie-

S.

lung eines gleichmäßigen Verschleißes wichtig. Je stärker die Abnutzung des kegelförmigen Arbeitsabschnitts ist, umso schwächer wird die Drehung, insbesondere wenn sich der Drehwiderstand des Grundkörpers im Meißelhalter durch Schmutz, Materialfraß oder Abnutzung erhöht hat. In der Praxis blockieren die Rundschaftmeißel nach einiger Zeit gegen Drehung vollständig, so daß sie einseitig abgenutzt werden und einem sehr hohen Verschleiß unterliegen.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Rundschaftmeißel besteht darin, daß das abgetragene Material bei stark verschliessener Spitze des Hartmetallkorpers nicht abfließen kann, sondern gegen den rückwärtigen Bereich des Hartmetallkorpers oder den Grundkörper fließt und hier seitliche Aushöhlungen verursacht. Solche Aushöhlungen können dazu , führen, daß die Meißelspitze vollständig unterhöhlt wird und schließlich abbricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rundschaftmeißel der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die Schneidwirkung über längere Zeit aufrechterhalten wird, so daß der Energieaufwand der antreibenden Maschine verringert und die Lebensdauer des Rundschaftmeißels sowie der ihn tragenden Befestigungsvorrichtung vergrößert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Hartmetallkörper an seiner Kegelfläche umfangsmäßig verteilte Ausnehmungen aufweist.

Durch die Ausnehmungen im Hartmetallkörper wird die Griffigkeit der Meißelspitze erhöht, wodurch das Drehverhalten des Rundschaftmeißels verbessert wird. Das

abgetragene Material kann durch die Ausnehmungen hindurch entweichen und wird seitlich vom Meißel fortgedrückt. Hierdurch wird die Entstehung seitlicher Hinterschneidungen am Grundkörper vermieden. Infolge der konturierten Außenfläche des Hartmetallkörpers greift dieser wirksamer an der abzutragenden Fläche an und er bleibt durch Selbstschärfung langer scharf, wodurch der Energieaufwand der antreibenden Maschinen herabgesetzt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ausnehmungen Rillen mit axialer Erstreckung. Durch diese Rillen wird das abgespaltene Material nach hinten abgeführt. Außerdem wird erreicht, daß die Außenfläche des Hartmetallkörpers etwa in gleichem Maße abgenutzt wird wie seine Spitze, so daß die spitze Form des Arbeitsabschnittes auch nach längerem Betrieb erhalten bleibt und die Wirksamkeit der Materialabtragung auch im Verschleißzustand noch sichergestellt ist. Der Energieaufwand der antreibenden Maschinen ist gering und im wesentlichen konstant. Die längslaufenden Rillen gewährleisten ferner die Beibehaltung des Drehverhaltens des Rundschaftmeißels und somit dessen gleichmäßige Abnutzung über den Umfang der Meißelspitze.

Vorzugsweise haben die Rillen zu mindestens einem Ende hin abnehmende Tiefe und sie laufen in die Kegelfläche hinein aus. Derartige auslaufende Rillen begünstigen die Materialabfuhr und sie leiten das abgetragene Material über das vordere Ende des Grundkörpers seitlich ab.

Die Ausnehmungen des Hartmetallkörpers müssen nicht notwendigerweise leer sein, sondern sie können mit

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einem Material ausgefüllt sein, das weicher ist als dasjenige des Hartmetallkörpers. Bei Benutzung eines derartigen Rundschaftmeißels wird das weichere Material in den Ausnehmungen in stärkerem Maße abgetragen als das Material des Hartmetallkörpers. Andererseits stützt das weichere Material die zwischen den Ausnehmungen vorhandenen Wandteile des Hartmetallkörpers ab. Auf diese Weise ist es möglich, den von den Ausnehmungen eingenommenen Anteil der Außenfläche des Hartmetallkörpers relativ groß zu machen, ohne Wandbrüche befürchten zu müssen. Das die Ausnehmungen füllende Material kann aus festen Metallteilen bestehen, die in die Ausnehmungen eingelötet sind. Durch geeignete Wahl des weicheren Materials in Verbindung mit einer entsprechenden Formgebung der Ausnehmungen kann man erreichen, daß die Außenfläche im Arbeitsabschnitt des Hartmetallkörpers einem gleichmäßigen Verschleiß unterliegt, so daß der Hartmetallkörper seine Form im wesentlichen beibehält. Da die Ausnehmungen sich an der Seitenwand befinden, während der Zentralbereich einschließlich der Spitze aus massivem Hartmetall besteht, weichen bei Abnutzung die außenliegenden Bereiche in gleichem Maße zurück wie die inneren Bereiche.

Bei einem Stiftmeißel, bei dem der Hartmetallkörper im Anschluß an den Arbeitsabschnitt einen zylindrischen Abschnitt aufweist, sind die Ausnehmungen vorzugsweise auch im zylindrischen Abschnitt angeordnet. Die rillenförmigen Ausnehmungen des Arbeitsabschnitts können sich bis in den zylindrischen Abschnitt erstrecken. Bei einem derartigen Stiftmeißel wird ein "synchroner Verschleiß" von Hartmetallkörper und Grundkörper erreicht. Dies bedeutet, daß bei einem durch Verschleiß unbrauch-

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bar gewordenen Meißel sowohl der Hartmetallkörper als auch der Grundkörper in gleichem Maße abgenutzt sind.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der Materialersparnis an dem relativ teuren Hartmetall. Infolge der im Hartmetallkörper vorgesehenen Ausnehmungen enthält der Hartmetallkörper bei wesentlich verbesserter Leistungsfähigkeit und konstantem Abnutzungsund Betriebsverhalten weniger Hartmetall.
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Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:
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Fig. 1 eine Seitenansicht des vorderen Teils eines als Kuppenmeißel ausgebildeten Rundschaftmeißels, teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine Draufsicht des Hartmetallkörpers aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Seitenansicht des Hartmetallkörpers eines als Stiftmeißel ausgebildeten Rundschaftmeißels und

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 3.

Der Rundschaftmeißel nach Fig. 1 besteht aus dem Grundkörper 10, der rotationssymmetrisch ausgebildet ist und dem in einer Aussparung am vorderen Ende des Grundkörpers 10 durch Löten befestigten Hartmetallkörper 11. Der Hartmetallkörper 11 hat die Form eines Doppelkegels, wobei der untere Kegel 12 mit Lotmaterial 13 in der entsprechend angepaßten kegelförmigen Aussparung 20 des Grundkörpers 10 befestigt ist. Der obere Kegel 14

des Hartmetallkörpers 11 hat eine größere Länge und somit einen kleineren Kegelwinkel als der untere Kegel 12 und er bildet den aus dem Grundkörper 10 herausragenden Arbeitsabschnitt des Hartmetallkörpers. Längs der Kegelfläche des oberen Kegels 14 erstrecken sich Rillen 15, die im Abstand von der Spitze 16 enden. Die Tiefe einer jeden Rille 15 verringert sich zum oberen Ende 15a und zum unteren Ende 15b hin, so daß die Rillen an diesen Enden kontinuierlich in die Kegelfläche hinein auslaufen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Rillen 15 leer.

Bei Benutzung des Rundschaftmeißels steckt der (nicht dargestellte) Meißelschaft, der sich an dem dem Hartmetallkörper 11 abgewandten Ende des Grundkörpers 10 befindet, in einer Lagerbohrung eines Meißelhalters. Der Meißel wird unter spitzem Winkel zu der abzutragenden Fläche gehalten und an dieser entlangbewegt, wobei die Spitze 16 in die abzutragende Fläche einschneidet.

Infolge der Schwächung der Außenfläche durch die Rillen 15 bleibt bei Abnutzung des Hartmetallkörpers 11 dessen spitze Form erhalten. Die Rillen 15 erhöhen die Griffigkeit und bewirken die Drehung des Rundschaftmeißels um seine Längsachse auch gegen hohen Drehwiderstand und bei abgenutztem Hartmetallkörper.

In den Fign. 3 und 4 ist ein Rundschaftmeißel in Form eines Stiftmeißels dargestellt. Hierbei schließt sich an den kegelförmigen Arbeitsabschnitt 14 des Hartmetallkörpers 11 ein zylindrischer Abschnitt 17 an, der in eine zylindrische Aussparung 20 des Grundkörpers 10 eingepaßt und dort festgelötet ist. Die Rillen 15 erstrecken sich von der Nähe der Spitze 16 des Hartmetallkörpers bis zum entgegengesetzten Ende oder bis

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kurz vor dieses Ende. Die Rillen 15 sind bei diesem Ausführungsbeispxel mit Stäben 18 aus einem Material ausgefüllt, das weicher ist dasjenige des Hartmetallkörpers. Die Stäbe 18 sind in Form und Abmessungen den Rillen 15 angepaßt, so daß sie diese voll ausfüllen. Die radialen Stege 19, die die Rillen 15 voneinander trennen, können relativ schmal ausgeführt sein, weil sie durch die eingelöteten Stäbe 18 seitlichen Halt bekommen und gegen Abbrechen gesichert werden. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, vergrößert sich die Breite eines jeden Steges 19 radial nach außen hin. An der Außenfläche des Hartmetallkörpers bilden die Stege 19 rechtwinklige scharfe Kanten.

Während bei dem ersten Ausführungsbeispxel die Rillen 15 im wesentlichen parallel zur kegeligen Außenfläche des Arbeitsabschnitts 14 verlaufen, sind bei dem zweiten Ausführungsbeispxel die Böden der Rillen 15 über die gesamte Länge der Rillen parallel zueinander und zur Längsachse des Hartmetallkörpers. Die Rillen haben also im zylindrischen Bereich 17 eine größere Tiefe als im kegelförmigen Arbeitsbereich 14, in dem die Tiefe kontinuierlich abnimmt.

Bei Benutzung des Rundschaftmeißels der Fign. 3 und 4 wird zunächst der Arbeitsbereich 14 abgetragen, wobei der Hartmetallkörper 11 jedoch am oberen Ende seine Kegelform behält. Je weiter dieser Kegel sich nach unten verlagert, um so mehr wird das die Aussparung 20 umgebende Material des Grundkörpers 10 abgetragen. Es wird also ein synchroner Verschleiß zwischen Hartmetallkörper 11 und Grundkörper 10 erzielt.

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Claims

-S- ANSPRÜCHE

1. Rundschaftmeißel für Schrämmaschinen, mit einem metallischen Grundkörper (10), der einen Meißelschaft aufweist und mit einer am vorderen Ende des Grundkörpers (10) befestigten Meißelspitze aus einem Hartmetallkörper (11) mit im wesentlichen kegelförmigem Arbeitsabschnitt (14),
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hartmetallkörper (11) an seiner Kegelfläche umfangsmäßig verteilte Ausnehmungen aufweist.

2. Rundschaftmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen Rillen (15) mit axialer Erstreckung sind.

3. Rundschaftmeißel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (15) zu mindestens einem Ende (15a, 15b) hin abnehmende Tiefe haben und in die Kegelfläche hinein auslaufen.

4. Rundschaftmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen mit einem Material ausgefüllt sind, das weicher ist als dasjenige des Hartmetallkörpers (11).

5. Rundschaftmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Stiftmeißel, bei dem der Hartmetallkörper (11) im Anschluß an den Arbeitsabschnitt (14) einen zylindrischen Abschnitt (17) aufweist, die Ausnehmungen auch im zylindrischen Abschnitt (17) angeordnet sind.

-ι.

6. Rundschaftmeißel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen Rillen (15) sind, die sich von dem Arbeitsabschnitt (14) bis in den zylindrischen Abschnitt (17) erstrecken.