EP1574309A1 - Meissel einer Fräsvorrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1574309A1
EP1574309A1 EP05004601A EP05004601A EP1574309A1 EP 1574309 A1 EP1574309 A1 EP 1574309A1 EP 05004601 A EP05004601 A EP 05004601A EP 05004601 A EP05004601 A EP 05004601A EP 1574309 A1 EP1574309 A1 EP 1574309A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chisel
head
bit
holder
shank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05004601A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerd Elfgen
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1574309A1 publication Critical patent/EP1574309A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/18—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by milling, e.g. channelling by means of milling tools
    • B28D1/186—Tools therefor, e.g. having exchangeable cutter bits
    • B28D1/188—Tools therefor, e.g. having exchangeable cutter bits with exchangeable cutter bits or cutter segments
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C35/00—Details of, or accessories for, machines for slitting or completely freeing the mineral from the seam, not provided for in groups E21C25/00 - E21C33/00, E21C37/00 or E21C39/00
    • E21C35/18—Mining picks; Holders therefor

Definitions

  • the invention relates to a bit for connection to a rotatable roller of a Milling device for removing material, wherein the bit by means of a holder on the roller halterbar and removable from this and has a chisel head, with a Carbide contact element is provided which in the operation of the chisel with the to be removed material comes into contact and wherein at least the contact element is rotatable relative to the holder about an axis, the at least one component perpendicular to the axis of rotation of the roller, wherein the chisel head of a Chisel shaft connectable to the holder is removable.
  • the chisel axles are essentially in the radial direction with their longitudinal axis Rotation direction inclined.
  • the rotating roller In milling operation, the rotating roller is perpendicular to her Rotation axis substantially along a material surface method, wherein the a fictitious rolling movement of the rollers resulting movement of the Feed direction of the milling device is opposite. (Conventional milling)
  • the chisel heads grip depending on the elasticity of the material cutting, cutting or beating into the material to be removed.
  • the procedure begins when a bit head is substantially perpendicular to the axis of rotation of the roller located.
  • the rotation of the roller and the feed speed of the milling device add up to a resulting speed of the chisel head first in the Essentially parallel to the surface in the milling direction.
  • shank chisel chisel on a drill shank, which in a bore a holder is inserted.
  • the chisel head with a carbide tip protrudes from the Bore out and lies with a radially from the chisel axis protruding collar on the Holder on.
  • On the cylindrical surface of the drill collar has such Shank bit on a holding element with which the shank bit in the bore is halterbar.
  • Such chisels are mainly known in the field of road rehabilitation. There they are used in road milling where they range up to a few tens some hundreds are mounted by holders on a rotatable roller.
  • Chisels are subject to a high due to the dynamic load during the milling process Wear and must be replaced regularly and usually completely.
  • individual chisels that are subjected to special stress can and must also be replaced.
  • the costs are regular arise, mainly from the acquisition cost of new chisel and from the Costs that cause the downtime of each machine when exchanging tools, together.
  • DE 36 30 444 A1 discloses a chisel made by an elastic Ring is axially supported by the holder.
  • the ring should be on the chisel head cushioning impact forces and thereby the loads on the hard metal contact element effectively reduce the chisel tip, chisel head and holder so the To increase the life of said elements.
  • DE 37 01 905 C1 discloses a special attachment of a chisel a holder by means of a clamping sleeve, which is to ensure that the bit is rotatable and should also be particularly easy to use by hammer blows.
  • a round shank bit which consists of a in a Chisel holder replaceable guided chisel body arranged with a head end Cutting edge exists.
  • the bit body is made of a cutting head receiving the cutting edge and a shaft which fits into a mating recess in the bit head intervenes.
  • the connection of the parts forming the bit body can according to this prior art stick through ceilings, shrink or screws done.
  • GB 2 195 682 A discloses a non-rotatable bit consisting of a drill collar and a chisel head.
  • the chisel shaft points in Connecting portion with the chisel head on a kegelsternpfförmigen end portion, the engages in a correspondingly shaped recess at the base end of the chisel head.
  • a positive connection of the two aforementioned parts by means of a pbianfederärtigen steel pin, which is half in a recess in the drill collar and is half in a recess in the chisel head and back, that is in Area of the chisel head supported by a rubber element and towards the Chisel is biased.
  • a separate version of chisel head and chisel shaft is also from the US 5,261,499 known.
  • the connection of the aforementioned components takes place there by means of a slotted and in the installed position radially biased Garhtilse, on the one hand a located on the drill collar centrally arranged pin engages and on the other hand engages in a matched recess in the bit head.
  • annular Grooves can be used to make a positive connection both on the pin and alternatively be arranged in the recess.
  • the object is achieved according to the invention firstly by the fact that the chisel head and the MeiBelschaft are positively connected by an elastic element, which lies in a recess of the chisel head or the chisel shaft, in part is conically shaped, wherein the cone has an inclination of preferably 1 to 15 degrees opposite the central axis of the bit.
  • the bit head and the Chisel shank by an elastic element positively connected to each other, which is located in a recess which is partially conical, with the cone an inclination of preferably 1 to 15 degrees with respect to the central axis of the bit.
  • the conical recess preferably in the form of a circumferential conical groove
  • the either in a recess of the chisel head for the introduced Chisel shank or the chisel shaft is, sets an axial chisel movement when removing the same from the holder an increasing remindhaltkrart against, the one Moving out of the chisel safely prevented during the milling operation.
  • This undesirable axial oscillation of the bit under load changes be avoided.
  • a ring made of a plastic or a metal wherein in the latter, the elasticity of the metal inherent coil spring or Restoring force stems is another embodiment of the invention and alone therefore advantageous because such rings are very inexpensive.
  • the ring may be made of plastic or, if exposed to higher Temperatures on the chisel in particularly wear-prone inserts - made of metal, in particular, consist of a resilient steel.
  • the bit shank consists of a bit head associated upper part and a holder facing the lower part, by means of Coil spring are interconnected.
  • the invention further ausgestaltend is the Top of the chisel shaft removably attached to the chisel head.
  • the chisel head consists of a retaining cap, a retaining base and a carbide contact element, wherein the hard metal contact element is supported by retaining cap and retaining base and each of the three elements is individually interchangeable.
  • another embodiment according to the invention is that the hard metal contact element element has two opposing contact surfaces through an intermediate holding area are separated. In this way, the easily double the useful life. When wearing a contact surface of the hard metal contact element element can simply use the unused second contact surface become. Even with the lowest unit costs for chisels or chisel elements, this is Design of advantage because only half as much on both sides for the same service life usable carbide contact element elements must be kept as one-sided usable.
  • a last embodiment of the invention provides that elements of the bit to the Contact points to adjacent elements are provided with carbide elements to To further reduce wear and further increase the life of the chisel increase.
  • the chisel 2 shown in FIG. 1 and inserted in a holder 1 has a drill collar 3 and an attachable on this chisel head 4 with a carbide contact element. 5 in the form of a carbide tip.
  • the holder 1 can either directly with a Roll body z. B. by welding or as a so-called change holder z. B. by Screws with a base holder, which is welded to the roll body connected be.
  • the chisel head 4 of the chisel 2 is replaced by an elastic element 6 in the form of an O-ring, which on a recess 7 of the drill collar 3 under some tension elastically mounted, held on a bolt portion 9 of the drill collar 3.
  • the Chisel shaft 3 has essentially the shape of a cylinder with a over its The lateral surface protruding radially projecting flange 8.
  • the flange 8 divides the Cylinder in two bolt sections 9, 10 such that about one third of the total length of the cylinder form a first bolt portion 9, which in the chisel head 4th protrudes and the second pin portion 10 thus about two-thirds of the total length of the Cylinder and is inserted in the holder 1.
  • the chisel 2 can by means of a Austreibe rod and a hammer from the back driven out of the holder 1 and hammered into the holder 1 by means of a hammer become.
  • the chisel head 4 th separated by a combined rotation and pulling movement of the drill collar 3. It is the chisel head 4 to increase the grip to a sufficiently large torque to initiate for the rotational movement, with a suitable knurling 8 'or one Polygonal contour provided.
  • the flange 8 serves as a target wear body, which forms part of the to prevent unwanted wear of the holder 1.
  • the function of the flange 8 as sacrificial wear body is meaningful executable only by the invention, since only through this an additional wear surface between two metal surfaces can come.
  • FIG. 2 shows a chisel 2 in which the MeiBellsopf 4 in a chisel head cap 4 'and a chisel-head socket 4 "is divided.
  • a recess 7 ' which is the elastic element 6 in the form of a ring in itself, in this case in an inner wall of the Chisel head cap 4 'is located.
  • Two other ring connections hold the one hand Chisel head socket 4 "on the inserted in it the bolt portion 9 of the drill shank. 3 and on the other hand, the chisel shaft 3 in the holder 1.
  • Carbide contact element 5 has a holding region 13 in the form of a ball-shaped Thickening on which the hard metal contact element 5 in two Nutzabête 14, 14 'with outside contact areas 15, 15 'divided centrally.
  • the chisel head socket is 4 " one of the useful portions 14 of the carbide contact element 5 through a bore 16 adjusted accordingly.
  • the MeiBelkopfkappe 4 ' which has an opening 17 for the second useful portion 14' of Has carbide contact element 5 and also an adjoining below Recess 17 'which is adapted to the holding portion 13.
  • An advantage of Chisel 2 described is the most extensive adaptation to different characteristics Wear on the individual chisel areas. Also of great advantage the optional rotation of the Hatbzletall contact element 5 relative to the MeiBelkopfkappe 4 'and the chisel head base 4 ", through which a one-sided wear the hard metal contact element 5, even with an unrecognized deadlock and a concomitant prevention of the rotation of the bit 2 in the holder 1, is prevented.
  • the chisel 2 shown in FIG. 3 has an upper part 3 'and a lower part 3 ". divided and separated by a coil spring 18 drill collar 3.
  • the Coil spring 18 is extremely firmly on the protruding bolt sections 9, 19 of the Upper part 3 'and the lower part 3 "pressed impulsive release of the kinetic energy of the chisel head 4 on the Homelandtragende Material, which is why in this case a hammer-like effect is unfolded. After delivery the majority of the energy gives way to the chisel head 4 with the shaft top 3 'the Material off.
  • the embodiment allows the described effect of the Coil spring 18, the chisel 2 according to the invention even with such material to use, in the previously no adequate cutting or clamping action of the chisel 2 was observed. An elongated grinding and lubricating action of the chisel becomes effectively prevented.
  • Fig. 4 finally represents a chisel 2, in which particularly stressed areas the chisel head 4 are still provided with elements of hard metal.
  • the chisel shaft 3 attached carbide ring 21, which also by means of a braze connected to the MeiBelschaft 3 and the flush contact to the directly opposite adjoining Nl facedelkopf 4 has.

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Abstract

Ein Meißel (2) zur Verbindung mit einer rotierbaren Walze einer Fräsvorrichtung zum Materialabtrag ist mittels eines Halters (1) an der Walze halterbar und aus diesem entfernbar. Der Meißel (2) besitzt einen Meißelkopf (4) der mit einem Hartmetall-Kontaktelement (5) versehen ist, das im Betrieb des Meißels (2) mit dem abzutragenden Material in Kontakt kommt. Zumindest das Kontaktelement (5) ist gegenüber dem Halter (1) drehbar um eine Achse, die zumindest eine Komponente senkrecht zur Drehachse der Walze aufweist, wobei der Meißelkopf (4) von einem Meißelschaft (3), der mit dem Halter (1) verbindbar ist, entfernbar ist. Um die Kosten für den Meißel (2), bei dem es sich um eine regelmäßig auszutauschendes Verschleißteil handelt, zu reduzieren und gleichzeitig eine einfache, leicht herzustellende und zu lösende Verbindung zwischen Meißelkopf und Meißelschaft zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der Meißelkopf (4) und der Meißelschaft (3) durch ein elastisches Element (6) kraftschlüssig miteinander verbunden sind, welches in einer Aussparung (7, 7', 11) des Meißelkopfes (4) oder des Meißelschaftes (3) liegt, die zum Teil konisch geformt ist, wobei der Konus eine Neigung von vorzugsweise 1° bis 15° gegenüber der Mittelachse des Meißels aufweist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Meißel zur Verbindung mit einer rotierbaren Walze einer Fräsvorrichtung zum Materialabtrag, wobei der Meißel mittels eines Halters an der Walze halterbar und aus diesem entfernbar ist und einen Meißelkopf besitzt, der mit einem Hartmetall-Kontaktelement versehen ist, das im Betrieb des Meißels mit dem abzutragenden Material in Kontakt kommt und wobei zumindest das Kontaktelement gegenüber dem Halter drehbar ist um eine Achse, die zumindest eine Komponente senkrecht zur Drehachse der Walze aufweist, wobei der Meißelkopf von einem Meißelschaft, der mit dem Halter verbindbar ist, entfernbar ist.
Die Meißelachsen sind aus der radialen Richtung mit ihrer Längsachse im Wesentlichen in Rotationsrichtung geneigt. Im Fräsbetrieb wird die rotierende Walze senkrecht zu ihrer Rotationsachse im Wesentlichen entlang einer Materialoberfläche verfahren, wobei die aus einer fiktiven Abrollbewegung der Walzen resultierende Bewegungsrichtung der Vorschubrichtung der Fräsvorrichtung entgegengesetzt ist. (Gegenlauffräsen)
Bei Betrieb der Fräsvorrichtungen greifen die Meißelköpfe je nach Elastizität des Materials spanend, schneidend oder schlagend in das abzutragende Material ein. Der Eingriff beginnt wenn ein Meißelkopf sich im Wesentlichen lotrecht unter der Rotationsachse der Walze befindet. Die Rotation der Walze und die Vorschubgeschwindigkeit der Fräsvorrichtung addieren sich zu einer resultierenden Geschwindigkeit des Meißelkopfes zunächst im Wesentlichen parallel zur Oberfläche in Fräsrichlung.
Im weiteren Verlauf des Fräsvorgangs vergrößert sich an dem betrachteten Meißelkopf der Winkel zwischen einer Radialrichtung durch den Meißelkopf und dem Lot durch die Rotationsachse auf die Materialoberfläche, so dass der Meißelkopf auf einer zunehmend steiler zur Oberfläche ansteigenden Bahn und schließlich aus dem Material heraus geführt wird. Durch diesen typischen Bewegungsablauf bildet sich bei bestimmten Materialien eine charakteristische Spanform, der sogenannte "Komma-Span" aus.
Als sogenannte Schaftmeißel weisen Meißel einen Meißelschaft auf, der in eine Bohrung eines Halters einschiebbar ist. Der Meißelkopf mit einer Hartmetallspitze ragt aus der Bohrung heraus und liegt mit einem radial aus der Meißelachse vorstehenden Bund an dem Halter an. Auf der zylindrischen Mantelfläche des Meißelschafts weist ein solcher Schaftmeißel ein Halteelement auf, mit dem der Schaftmeißel in der Bohrung halterbar ist.
Derartige Meißel sind vor allem aus dem Bereich der Straßensanierung bekannt. Dort werden sie in Straßenfräsen verwendet, wo sie in einer Mehrzahl von einigen Zehn bis zu einigen Hunderten durch Halter an eine rotierbare Walze montiert sind.
Sie eignen sich zum großflächigen Abtrag von Straßenbelag, also insbesondere von Beton- und Asphaltschichten. An Kleinfräsen eingesetzt, eignen sie sich für das Egalisieren von Unebenheiten ebenso gut, wie für das Einschneiden von Nuten in Straßenbeläge beim Grabenbau, für Markierungs- bzw. Demarkierungsarbeiten oder für das Anrauhen glatter Straßenbeläge. Ein weiteres Einsatzgebiet derartiger bekannter Meißel ist noch der Tagebau, wo sie an sogenannten Surface Minern eingesetzt werden und dort besonders hohen Belastungen ausgesetzt sind, da die inhomogenen Gesteinsgefüge der Gebirgsformationen, die zudem noch unregelmäßig geformt sind, Hartgesteinseinschlüsse enthalten können. Im Gegensatz zum ebenen und relativ homogenen Gefüge eines Asphaltbelags können bei derartigen Bedingungen enorme Spitzenbelastungen für die Meißel auftreten.
Meißel unterliegen aufgrund der dynamischen Belastung beim Fräsvorgang einem hohen Verschleiß und müssen regelmäßig und in der Regel vollständig ausgetauscht werden. Hinzu kommt, dass einzelne Meißel, die besonderen Belastungen ausgesetzt sind, abbrechen können und ebenfalls ersetzt werden müssen. Die Kosten die dabei regelmäßig entstehen, setzen sich vor allem aus den Anschaffungskosten neuer Meißel und aus den Kosten, die die Stillstandzeit der jeweiligen Maschine beim Meißelaustausch verursachen, zusammen.
Zur Kostenreduzierung, d.h. zur Verlängerung der Betriebszeit pro Meißel einerseits und der Verkürzung der Stillstandzeit andererseits, sind bei den bekannten Meißeln schon zahlreiche Verbesserungen vorgenommen worden.
Zum Beispiel offenbart die DE 36 30 444 A1 einen Meißel, der durch einen elastischen Ring axial vom Halter abgestützt wird. Der Ring soll dabei die auf den Meißelkopf einwirkenden Stoßkräfte abfedern und dadurch die Belastungen an dem Hartmetall-Kontaktelement der Meißelspitze, Meißelkopf und Halter wirksam reduzieren, um so die Lebensdauer der genannten Elemente zu erhöhen.
Weiterhin offenbart die DE 37 01 905 C1 eine besondere Befestigung eines Meißels an einem Halter mittels einer Spannhülse, die gewährleisten soll, dass der Meißel drehbar ist und sich zudem besonders leicht durch Hammerschläge einsetzen lassen soll.
Aus der DE 35 00 261 A1 ist ein Rundschaftmeißel bekannt, der aus einem in einem Meißelhalter auswechselbar geführten Meißelkörper mit einer kopfseitig angeordneten Schneide besteht. Um den Meißel einfacher herstellen zu können und die Standzeit zu erhöhen, ist der Meißelkörper aus einem die Schneide aufnehmenden Meißelkopf und einem Schaft zusammengesetzt, der in eine angepaßte Ausnehmung in dem Meißelkopf eingreift. Die Verbindung der den Meißelkörper bildenden Teile (Meißelkopf und Meißelschaft) kann gemäß diesem Stand der Technik durch Decken kleben, schrumpfen oder schrauben erfolgen.
Die GB 2 195 682 A offenbart einen nicht drehbaren Meißel, der aus einem Meißelschaft und einem Meißelkopf zusammengesetzt ist. Der Meißelschaft weist im Verbindungsbereich mit dem Meißelkopf einen kegelsternpfförmigen Endbereich auf, der in eine entsprechend geformte Ausnehmung am Basisende des Meißelkopfes eingreift. Eine formschlüssige Verbindung der beiden vorgenannten Teile erfolgt mittels eines paßfederärtigen Stahlstiftes, der sich halb in einer Ausnehmung in dem Meißelschaft und halb in einer Ausnehmung in dem Meißelkopf befindet und rückseitig, das heißt im Bereich des Meißelkopfes durch ein Gummielement abgestützt und in Richtung auf den Meißelschaft vorgespannt ist.
Eine getrennte Ausführung von Meißelkopf und Meißelschaft ist auch aus der US 5,261,499 bekannt. Die Verbindung der vorgenannten Bauteile erfolgt dort mit Hilfe einer geschlitzten und in der Einbauposition radial vorgespannten Haltehtilse, die einerseits einen an den Meißelschaft befindlichen zentral angeordneten Zapfen umgreift und andererseits in eine angepasste Ausnehmung in dem Meißelkopf eingreift. Ringförmige Nuten können zur Herstellung eines Formschlusses sowohl an dem Zapfen als auch alternativ in der Ausnehmung angeordnet sein.
Von Nachteil ist bei bekannten Meißeln, dass sie hinsichtlich ihres Aufbaus und den damit verbundenen Erfordernissen, wie zum Beispiel ihrer in jeden Fall zu erhaltenden Drehbarkeit noch nicht optimal auf den unterschiedlich starken Verschleiß der verschiedenen Meißelbereiche abgestimmt wurden. Insbesondere wenn das bei bekannten Meißeln an der Spitze des Meißelkopfes durch Hartlöten angebrachte Hartmetall-Kontaktelement abgenutzt oder beschädigt ist, muss der Meißel durch einen neuen ersetzt werden, da sich eine Reparatur derartiger Meißel bei diesem Massenprodukt nicht rentieren würde.
Es ist Aufgabe der Erfindung einen Meißel zu schaffen, der ein verbessertes Preis-/Leistungsverhältnis aufweist und bei Beschädigung und Verschleiß leichter auszutauschen ist als bekannte Meißel.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung zum einen dadurch gelöst, dass der Meißelkopf und der MeiBelschaft durch ein elastisches Element kraftschlüssig miteinander verbunden sind, welches in einer Aussparung des Meißelkopfes oder des Meißelschaftes liegt, die zum Teil konisch geformt ist, wobei der Konus eine Neigung von vorzugsweise 1 bis 15 Grad gegenüber der Mittelachse des Meißels aufweist.
Bei Verschleiß des Meißelkopfes muss dadurch nicht der gesamte Meißel aus dem Halter entfernt und danach wieder ein neuer Meißel eingesetzt, sondern nur der Meißelkopf ausgetauscht werden. Der Meißelschaft muss dabei nicht ausgetauscht werden und kann im Halter verbleiben. Die solchermaßen erreichbare Materialeinsparung kann bei derartigen Meißeln bis zu 50 % ausmachen und sich deshalb innerhalb kurzer Zeit rentieren. Zudem muss sich der erfindungsgemäße Meißel nicht in seiner äußeren Form von den bekannten Meißeln unterscheiden, so dass er auch zusammen mit letzterem für besonders hartes und inhomogenes Straßen- bzw. Gesteinsmaterial einsetzbar ist.
Gemäß einem für die Erfindung wesentlichen Merkmal sind der Meißelkopf und der Meißelschaft durch ein elastisches Element kraftschlüssig miteinander verbunden, welches in einer Aussparung liegt, die zum Teil konisch geformt ist, wobei der Konus eine Neigung von vorzugsweise 1 bis 15 Grad gegenüber der Mittelachse des Meißels aufweist. Durch die konische Aussparung, vorzugsweise in Form einer umlaufenden konischen Nut, die sich entweder in einer Ausnehmung des Meißelkopfes für den einzuführenden Meißelschaft oder dem Meißelschaft befindet, setzt sich einer axialen Meißelbewegung beim Entfernen derselben aus dem Halter eine zunehmende Rückhaltkrart entgegen, die ein Herauswandern des Meißels während des Fräsbetriebs sicher verhindert. Auch kann hierdurch ein unerwünschtes axiales Oszillieren des Meißels unter Lastwechseln vermieden werden.
Insbesondere die Verwendung eines Rings aus einem Kunststoff oder einem Metall, wobei bei letzterem die Elastizität aus der dem Metall innewohnende Schraubenfeder- bzw. Rückstellkraft herrührt, ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung und allein schon deshalb von Vorteil, weil derartige Ringe sehr kostengünstig sind. Dabei wird die Klemm- und Rückstellwirkung nur durch die oben beschriebene Konusfläche erreicht. Ist ein solcher Ring zudem mit einem seitlichen Schlitz versehen, so kann das Austauschen solcher Ringe bei einem gewissen Verschleiß erheblich vereinfacht werden. Eine unzulässige Ringdehnung wird vermieden und der Kraftaufwand bei der Montage gesenkt. Je nach Anwendung kann der Ring aus Kunststoff oder -bei Einwirkung höherer Temperaturen auf den Meißel bei besonders verschleißträchtigen Einsätzen- aus Metall, insbesondere einem federelastischen Stahl bestehen.
Diese Art der Verbindung ist überaus sinnvoll, da beim Auswechseln der Meißel oder der Meißelelemente völlig auf Werkzeug verzichtet werden kann. Die Quetschung der Ringe wird, wie bereits oben erwähnt, beim Auseinanderziehen der Elemente verstärkt und führt zu einer erhöhten Gegenkraft zur Zugkraft. Durch ein einfaches Drehen in eine Richtung oder einem Hin- und Herdrehen eines Elementes des Meißels gegenüber einem anderen oder des kompletten Meißels gegenüber dem Halter bei gleichzeitigem Ziehen, lässt sich diese Gegenkraft jedoch reduzieren, da dabei die Haftreibung zwischen dem Element ohne Aussparung und dem elastischen Ring in eine niedrigere Gleitreibung übergeht, so dass der Ring nicht wie zuvor zu der sich verjüngenden Seite der Aussparung hin verschoben und verquetscht wird.
Im Gegensatz zu bekannten Meißeln, die bei Verschleiß oder Bruch des Meißelkopfes komplett ersetzt werden müssen, indem man sie mittels Hammerschlägen von der Rückseite aus dem Halter austreibt und einen neuen Meißel eintreibt, genügt es bei dem erfindungsgemäßen Meißel, den Meißelkopf durch eine einfache und kombinierte Dreh- und Ziehbewegung zu entfernen. Damit wird einerseits die für den Austausch benötigte Stillstandzeit reduziert und andererseits das verletzungsträchtige Ein- und Austreiben durch Hammerschläge überflüssig. Im Übrigen kann der elastische Ring noch aufgetrennt sein, ohne einen Nachteil in Bezug auf die Montage und Demontage des Meißelkopfes vom Meißelschaft herbeizuführen, sondern sie im Gegenteil noch einfacher zu ermöglichen.
Eine weitere alternative Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe besteht auch darin, dass der Meißelkopf und der Meißelschaft durch eine Schraubenfeder miteinander verbunden sind.
Durch die Verwendung einer Schraubenfeder als Bindeglied zwischen dem Meißelkopf und dem Meißelschaft können Belastungen an besonders exponierten Meißeln reduziert werden, da die Schraubenfeder nachgiebig ist. Durch diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Meißels erhöht sich nochmals seine Einsatzzeit. Es wird insbesondere auch die Möglichkeit geschaffen, gekrümmte Fläche zu bearbeiten, wie etwa Fahrbahnen mit Spurrillen aufzurauhen. Im Bereich der Schraubenfeder ergibt sich falls gewünscht die Möglichkeit einer Trennung von Meißelkopf und Meißelschaft, insbesondere wenn die Feder zumindest einseitig mit radialer Vorspannung auf ein derartiges Hohlelement aufgepreßt ist. Vorzugsweise besteht der Meißelschaft aus einem dem Meißelkopf zugeordneten Oberteil und einem dem Halter zugewandten Unterteil, die mittels der Schraubenfeder miteinander verbunden sind. Die Erfindung weiter ausgestaltend ist das Oberteil des Meißelschaftes abnehmbar an dem Meißelkopf befestigt.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist noch vorgesehen, dass der Meißelkopf aus einer Haltekappe, einem Haltesockel und einem Hartmetall-Kontaktelement besteht, wobei das Hartmetall-Kontaktelement von Haltekappe und Haltesockel gehaltert wird und jedes der drei Elemente einzeln austauschbar ist. Ein Vorteil einer derartigen Ausgestaltung ist die Möglichkeit, die jeweiligen Einzelkomponenten ihrem Beanspruchungsgrad noch weiter anpassen zu können. Besonders für SpezialmeiBel ergibt sich so die Möglichkeit, die Anschaffungskosten zu reduzieren, da nunmehr nur die tatsächlich abgenutzten Komponenten getauscht werden müssen. Zudem erlaubt es die Ausgestaltung, das Hartmetall-Kontaktelement drehbar zu haltern. Durch die Möglichkeit einer eigenen Drehung der Hartmetall-Kontaktelemente, kann auf die Drehbarkeit des gesamten Meißels, wie sie bei bekannten Meißeln zum Erhalt der Spanfähigkeit stets notwendig ist, falls gewünscht vollständig verzichtet werden.
Überdies ist noch eine etttndungsgemäße Ausgestaltung, dass das Hartmetall-Kontaktelementelement zwei sich gegenüberliegende Kontaktflächen aufweist, die durch einen dazwischen angeordneten Haltebereich getrennt sind. Auf diese Weise lässt sich die Nutzungsdauer leicht verdoppeln. Bei Abnutzung einer Kontaktfläche des Hartmetall-Kontaktelementelementes kann einfach die unbenutzte zweite Kontaktfläche verwendet werden. Selbst bei niedrigsten Stückkosten für Meißel oder Meißelelemente ist diese Ausgestaltung von Vorteil, da für gleiche Nutzungsdauer nur halb soviel beidseitig nutzbaren Hartmetall-Kontaktelementelemente vorgehalten werden müssen als einseitig nutzbare.
Eine letzte erfindungsgemäße Ausführung sieht vor, dass Elemente des Meißels an den Kontaktstellen zu benachbarten Elementen mit Hartmetall-Elementen versehen sind, um den Verschleiß nochmals zu reduzieren und die Nutzungsdauer des Meißel weiter zu erhöhen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigt
Fig.1
einen schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Meißel in einem Halter steckend,
Fig.2
wie Fig. 1, jedoch in einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3
wie Fig. 1, jedoch in einer dritten Ausführungsform und
Fig. 4
wie Fig. 1, jedoch in einer vierten Ausführungsform.
Der in Fig. 1 gezeigte, in einem Halter 1 steckende Meißel 2 weist einen Meißelschaft 3 und einen auf diesen aufsteckbaren Meißelkopf 4 mit einem Hartmetall-Kontaktelement 5 in Form einer Hartmetallspitze auf. Der Halter 1 kann entweder direkt mit einem Walzenkörper z. B. durch Schweißen oder als sogenannter Wechselhalter z. B. durch Schrauben mit einem Grundhalter, der mit dem Walzenkörper verschweißt ist, verbunden sein.
Der Meißelkopf 4 des Meißels 2 wird durch ein elastisches Element 6 in Form eines O-Rings, welches auf einer Aussparung 7 des Meißelschaftes 3 unter gewisser Spannung elastisch aufgesteckt ist, auf einem Bolzenabschnitt 9 des Meißelschaftes 3 gehalten. Der Meißelschaft 3 hat im wesentlichen die Form eines Zylinders mit einem über seine Mantelfläche hinausragenden radial vorstehenden Flansch 8. Der Flansch 8 teilt den Zylinder in zwei Bolzenabschnitte 9, 10 derart auf, dass etwa ein Drittel der Gesamtlänge des Zylinders einen ersten Bolzenabschnitt 9 bilden, welcher in den Meißelkopf 4 hineinragt und der zweite Bolzenabschnitt 10 somit etwa zwei Drittel der Gesamtlänge des Zylinders aufweist und im Halter 1 eingesteckt ist.
Während die Aussparung 7 des Meißelschaftes 3 auf dem Bolzenabschnitt 9 der Meißelkopf-Seite konisch ausgeformt ist, wobei der Konus gegenüber der Mittelachse des Meißelschaftes 3 um etwa 5 Grad geneigt ist und zur Meißelspitze hin ausläuft, ist die nicht gezeigte Aussparung 11 auf dem dem Halter 1 zugewandten Bolzenabschnitt 10 des Meißelschaftes 3 für die Aufnahme einer geschlitzten Spannhülse 12 geeignet und besitzt deshalb die Form einer im Querschnitt flachen, rechteckförmigen Ringnut.
Der Meißel 2 kann mittels einer Austreibe-Stange und einem Hammer von der Rückseite aus dem Halter 1 getrieben und mittels eines Hammers in den Halter 1 hineingehämmert werden. Falls es jedoch nur nötig sein sollte, den Meißelkopf 4 zu ersetzen, so gestattet es die gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Meißels 2, dessen Meißelkopf 4 durch eine kombinierte Dreh- und Ziehbewegung vom Meißelschaft 3 zu trennen. Dabei ist der Meißelkopf 4 zur Erhöhung der Griffigkeit, um ein hinreichend großes Drehmoment für die Drehbewegung einleiten zu können, mit einer geeigneten Rändelung 8' oder einer Mehrkantkontur versehen.
Im Übrigen dient der Flansch 8 als Soll-Verschleißkörper, der einen Teil des unerwünschten Verschleißes des Halters 1 verhindern soll. Die Funktion des Flansches 8 als Opfer-Verschleißkörper wird erst durch die Erfindung sinnvoll ausführbar, da erst durch diese eine zusätzliche Verschleißfläche zwischen zwei Metallflächen zustande kommen kann.
Die Fig. 2 zeigt einen Meißel 2 bei dem der MeiBellsopf 4 in eine Meißelkopfkappe 4' und einen Meißelkopfsockel 4" geteilt ist. Beide Elemente lassen sich durch das oben beschriebene Wirkprinzip verbinden, wobei eine Aussparung 7', die das elastische Element 6 in Form eines Ringes in sich aufnimmt, sich in diesem Fall in einer Innenwand der Meißelkopfkappe 4' befindet. Zwei weitere Ring-Verbindungen halten einerseits den Meißelkopfsockel 4" an dem in ihm eingesteckten Bolzenabschnitt 9 des Meißelschaftes 3 und andererseits den Meißelschaft 3 in dem Halter 1. Weiterhin ist noch eine erfindungsgemäBe Ausführungsform des Hartmetallkontaktelementes 5 gezeigt, das drehbar zwischen Meißelkopfkappe 4' und Meißelkopfsockel 4" gelagert ist. Das Hartmetall-Kontaktelement 5 weist einen Haltebereich 13 in Form einer ballförmigen Verdickung auf, die das Hartmetall-Kontaktelement 5 in zwei Nutzabschnitte 14, 14' mit außenliegenden Kontaktbereiche 15, 15' mittig unterteilt. Der Meißelkopfsockel 4" ist einem der Nutzabschnitte 14 des Hartmetall-Kontaktelementes 5 durch eine Bohrung 16 entsprechend angepasst. Ebenfalls dem Hartmetall-Kontaktelement 5 angepasst ist auch die MeiBelkopfkappe 4', welche eine Öffnung 17 für den zweiten Nutzabschnitt 14' des Hartmetall-Kontaktelements 5 aufweist und die zudem eine sich darunter anschließende Aussparung 17' aufweist, die dem Haltebereich 13 angepasst ist. Ein Vorteil des beschriebenen Meißels 2 ist die weitgehende Anpassung an unterschiedliche Ausprägung von Verschleiß bezüglich der einzelnen Meißelbereiche. Ebenfalls von großem Vorteil ist die optionale Drehbarkeit des Hatbzletall-Kontaktelements 5 relativ zu der MeiBelkopfkappe 4' bzw. dem Meißelkopfsockel 4", durch die ein einseitiger Verschleiß des Hartmetall-Kontaktelements 5, selbst bei einer unerkannt bleibenden Verklemmung und einer damit einhergehenden Verhinderung der Drehung des Meißels 2 in dem Halter 1, verhindert wird. Eine weitere Drehbewegung kann zwischen dem Meißelkopf 4 und dem Meißelschaft 3 stattfinden, so dass sich theoretisch drei Drehbewegungen ergeben können. Auch bei dieser MeiBelausführung können die einzelnen Elemente noch eine Rändelung oder eine Mehrkantkontur aufweisen, die die Griffigkeit der Elemente erhöht und die dadurch eine Trennung der Elemente voneinander durch die oben beschriebene Dreh-/Ziehbewegung vereinfacht. Sie radial verlaufenden Aussparungen einmal am Meißelkopfsockel 4" und einmal am Flansch 8 ermöglichen ein leichteres Entfernen des Meißelkopfes 4 bzw. des gesamten Meißels 2 mittels eines Schraubenziehers etc. vom Halter 1.
Der in Fig. 3 dargestellte Meißel 2 weist einen in ein Oberteil 3' und ein Unterteil 3" unterteilten und von einer Schraubenfeder 18 separierten Meißelschaft 3 auf. Die Schraubenfeder 18 ist dabei äußerst fest auf die vorstehenden Bolzenabschnitte 9, 19 des Oberteils 3' und des Unterteils 3" aufgepresst. Die Schraubenfeder 18 ermöglicht die impulshafte Abgabe der Bewegungsenergie des Meißelkopfes 4 auf das abzutragende Material, weshalb in diesem Fall eine hammerartige Wirkung entfaltet wird. Nach Abgabe des Großteils der Energie weicht der Meißelkopf 4 mit dem Schaft-Oberteil 3' dem Material aus. Die Ausführungsform gestattet es durch die beschriebene Wirkung der Schraubenfeder 18, den erfindungsgemäßen Meißel 2 auch bei solchem Material einzusetzen, bei dem zuvor keinerlei adäquate Schneid- oder Spanwirkung des Meißels 2 zu beobachten war. Eine langgezogene Schleif- und Schmierwirkung des Meißels wird wirkungsvoll verhindert.
Fig. 4 stellt schließlich einen Meißel 2 dar, bei welchem besonders beanspruchte Stellen an dem Meißelkopf 4 noch mit Elementen aus Hartmetall versehen sind. Zum einen handelt es sich um einen auf dem Bolzenabschnitt 9 des Meißesschaftes 3 aufgesetzten und mittels Hartlöten befestigten Hartmetall-Rundkopf 20, an die die Aufnahme in dem Meißelkopf in Form einer Kalotte entsprechend angepasst ist, zum anderen um einen auf dem Flansch 8 des Meißelschafts 3 befestigten Hartmetall-Ring 21, der ebenfalls mittels einer Hartlötung mit dem MeiBelschaft 3 verbunden ist und der bündigen Kontakt zu dem sich direkt gegenüberliegend anschließenden Nleißelkopf 4 besitzt. Mittels derartiger Hartmetall-Elemente kann die Nutzungsdauer des Meißelschafts 3 um ein mehrfaches gegenüber herkömmlichen Meißelschaft-abschnitten verlängert werden.
Bezugszeichenliste
1
Halter
2
Meißel
3
Meißelschaft
3'
Oberteil
3"
Unterteil
4
Meißelkopf
5
Hartmetall-Kontaktelement
6
elastisches Element
7, 7'
Aussparung
8
Flansch
9
Bolzenabschnitt
10
Bolzenabschnitt
11
Aussparung
12
Spannhülse
13
Haltebereich
14, 14'
Nutzabschnitt
15, 15'
Kontaktbereich
16
Bohrung
17
Öffnung
17'
Aussparung
18
Schraubenfeder
19
Bolzenabschnitt
20
Hartmetall-Rundkopf
21
Hartmetallring

Claims (10)

  1. Meißel (2) zur Verbindung mit einer rotierbaren Walze einer Fräsvorrichtung zum Materialabtrag, wobei der Meißel (2) mittels eines Halters (1) an der Walze halterbar und aus diesem entfernbar ist und einen Meißelkopf (4) besitzt, der mit einem Harlmetall-Kontaktelement (5) versehen ist, das im Betrieb des Meißels (2) mit dem abzutragenden Material in Kontakt kommt und wobei zumindest das Kontaktelement (5) gegenüber dem Halter (1) drehbar ist um eine Achse, die zumindest eine Komponente senkrecht zur Drehachse der Walze aufweist, wobei der Meißelkopf (4) von einem Meißelschaft (3), der mit dem Halter (1) verbindbar ist, entfernbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißelkopf (4) und der Meißelschaft (3) durch ein elastisches Element (6) kraftschlüssig miteinander verbunden sind, welches in einer Aussparung (7, 7', 11) des Meißelkopfes (4) oder des Meißelschaftes (3) liegt, die zum Teil konisch geformt ist, wobei der Konus eine Neigung von vorzugsweise 1 bis 15 Grad gegenüber der Mittelachse des Meißels aufweist.
  2. Meißel (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (6) ein Ring ist.
  3. Meißel (2) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißelkopf (4) und der Meißelschaft (3) durch eine Schraubenfeder (18) miteinander verbunden sind.
  4. Meißel (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißelschaft (3) aus einem dem Meißelkopf (4) zugeordneten Oberteil (3') und einem dem Halter (1) zugewandten Unterteil (3") besteht, wobei das Oberteil (3') und das Unterteil (3") durch eine Schraubenfeder miteinander verbunden sind.
  5. Meißel (2) nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (3') des Meißelschaftes (3) abnehmbar an dem Meißelkopf (4) befestigt ist.
  6. MeiBel. (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Meißelkopf (4) aus einer Haltekappe (4'), einem Haltesockel (4") und einem Hartmetall-Kontaktelement (5) besteht, wobei das Hartmetall-Kontaktelement (5) zwischen der Haltekappe (4') und dem Haltesockel (4") gehaltert wird und jedes der drei Elemente einzeln austauschbar ist.
  7. Meißel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hartmetall-Kontaktelement (5) zwei sich gegenüberliegende Kontaktflächen (15, 15') aufweist, die durch einen dazwischen angeordneten Haltebereich (13) getrennt sind.
  8. Meißel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltekappe (4') mit dem Haltesockel (4") verschraubt ist
  9. Meißel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine radial angelegte Aussparung (7, 7', 11) in mindestens einem von zwei verbindbaren Elementen des Meißels (2) befindet, welche den Ring aufnehmen kann und sich zu einer Seite hin derart verjüngt, dass der Ring sich bei einem Auseinanderziehen der beiden Elemente zu der verjüngten Seite hin verschiebt, und dabei zunehmend zusammengequetscht wird und verstärkt dem Auseinanderziehen entgegenwirkt.
  10. Meißel (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Elemente des Meißels (2) an den Kontaktstellen zu benachbarten Elementen mit Hartmetall-Elementen (20, 21) versehen sind.
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