Schnellwechselhaltersystem für Werkzeuge auf Walzen

Abstract

 Schnellwechselhaltersystem für Werkzeuge auf Walzen, insbesondere für Rundschaftmeißel auf Fräswalzen für den Straßen- und Wegebau, mit einem Wechselhalter (4) mit einer Aufnahme (6) für das Werkzeug (16) und einer auf der Walze (2) aufgeschweißten Box (3), auf der der Wechselhalter (4) mit einer Schraube (5) lösbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wechselhalter (4) ein oder zwei Keile (10) ausgebildet sind, in der Box (3) eine bzw. zwei Aufnahme(n) (11) für den bzw. die Keil(e) (10) des Wechselhalters ausgebildet sind und der Wechselhalter (4) und die Box (3) durch die Schraube (5) in gegenseitigem Keileingriff gehalten sind. Der Kopf (7) des Rundschaftmeißels (1) ist ein Stahlgußkörper, in den eine Hartmetallspitze und der Kopf eines Rundschaftkörpers oder ein Körper mit Innengewinde eingegossen sind, in das ein mit Gewinde versehener Rundschaftkörper einschraubbar ist. Das erfindungsgemäße System zeichnet sich durch geringe Verschleißrate des Meißels, des Meißelhalters und der Halterbox aus.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Schnellwechselhaltersystem für Werkzeuge, insbesondere Rundschaftmeißel, auf Fräswalzen für den Straßen- und Wegebau, mit einem Wechselhalter mit einer Aufnahme für das Werkzeug und einer auf der Walze aufgeschweißten Box, wobei an dem Wechselhalter oder in der Box ein bis drei Keil(e) und in der Box bzw. dem Wechselhalter eine bis drei Aufnahme(n) für den bzw. die Keil(e) ausgebildet und der Wechselhalter und die Box durch eine Schraube in gegenseitigem Keileingriff gehalten sind.

[0002] Rundschaftmeißel werden mittels eines Meißelhalters direkt oder über eine Distanzplatte auf dem Walzenkern angebracht. Dabei wird der Meißelhalter mit dem Walzenkern verschweißt, während der Rundschaft des Meißels mittels einer Federhülse in einer zylindrischen Aufnahme des Meißelhalters drehbar und austauschbar gehalten wird. Der Verschleiß dieses Aufbaus beschränkt sich nicht auf den Meißel alleine, sondern auch der Meißelhalter verschleißt an den Auflageflächen des Meißels mit erheblicher Geschwindigkeit. Der Austausch der aufgeschweißten, verschlissenen Meißelhalter ist wegen der Abtrennung des verschlissenen Halters und des Aufschweissens des neuen Halters arbeits- und materialaufwendig. Die Anordnung von Verschleißringen zwischen Meißel und Meißelhalter oder die Ausbildung der Federhülse mit einem entsprechenden Kragen erhöht zwar die Standzeit des Meißelhalters; sein Austausch ist aber früher oder später erforderlich, vergl. US 4,561,698.

[0003] Es ist auch schon ein Fräsmeißel-Wechselhaltersystem bekannt, bei dem der Meißelhalter lösbar in einer Box gehalten wird, die ihrerseits auf die Zylinderfläche der Walze aufgeschweißt ist. Der Meißelhalter hat einen etwa 8 cm langen Schaft, der in eine entsprechend lange Aufnehmung der Box eingesetzt wird und mittels einer schräg zum Schaft in die Box eingeschraubten Schraube fixiert wird. Dieses System ermöglicht es, nicht nur den Meißel, sondern auch den Meißelhalter nach zu starkem Verschleiß auf der Baustelle zu wechseln. Dieses Wechselhaltersystem hat mehrere Nachteile. Der Meißelhalter neigt dazu, sich auf der Box infolge der erheblichen Stoßbeanspruchungen zu lockern. Dies führt zu Orientierungsschwankungen des Meißels und der Meißelspitze mit der Folge einer Beschleunigung des Meißelverschleisses. Zum Wechseln des Meißelhalters muß sein Schaft nach der Entfernung der Schraube von unten aus seiner Aufnahme herausgetrieben werden. Für den Angriff des hierzu benötigten Werkzeugs an dem Schaft hat die Box am Boden einseitig eine Aussparung, durch die die Schweißnaht auf dieser Seite unterbrochen und damit beeinträchtigt ist. Häufig setzt sich diese Aussparung mit Bitumen, Schmutz und dergl. zu, so daß der Abbau eines verschlissenen Meißelhalters beeinträchtigt wird. Schließlich hat die Box bedingt durch die Schaftlänge (etwa 7,5 cm) des Meißelhalters und die Art der Festlegung des Schaftes in der Aufnahme eine beträchtliche Höhe, so daß sich eine erhebliche Gesamthöhe der Aufbauten (Abstand der Meißelspitze von der Walzenoberfläche = etwa 18-19 cm) ergibt. Das Wechselhaltersystem eignet sich daher nur für Fräswalzen mit größeren Walzenkerndurchmessern. Bei kleinerkalibrigen Walzen würde sich ein hohes Verhältnis von Aufbauhöhe/Walzenkerndurchmesser und dadurch eine erhöhte mechanische Verschleißbeanspruchung der Aufbauten und Instabilität ergeben, vergl. Prospekt "Wirtgen International", Ausgabe 1, Sept. 1992, S. 11.

[0004] Der dem hohen Verschleiß ausgesetzte Kopf des Rundschaftmeißels wurde bisher durch Rollen oder Stauchen hergestellt und am vorderen Ende mit einer Axialbohrung versehen, in die eine Hartmetallspitze durch Hartlötung fest eingesetzt wurde. Auch der Rundschaft wurde durch Hartlötung im Kopf befestigt. Während die Hartmetallspitze den auftretenden Beanspruchungen weitgehend gewachsen ist und nur langsam abgetragen wird, unterliegt der die Hartmetallspitze tragende Grundkörper auf der sich an die Spitze anschließenden Flankenfläche einem erheblichen Verschleiß durch Materialabtragung. Ein weiterer Nachteil der bekannten Rundschaftmeißel besteht darin, daß durch das Einsetzen der Hartmetallspitze in die im Grundkörper ausgebildete Sackbohrung an der Außenseite eine radial vorstehende, ringförmige Stufe verbleibt, vergl. DE 43 96 206, Figur 1. Der Grundkörper ist an der Stufe besonders stark dem Verschleiß ausgesetzt. Zum Schutz dieser verschleißgefährdeten Ringzone ist es aus DE 40 39 217 bekannt, auf die Hartmetallspitze stufenlos eine verschleißfeste Schicht aus einem harten Werkstoff aufzubringen. Trotz einer Verringerung des Verschleisses durch die Ringbeschichtung ergibt sich der Nachteil hoher Herstellungskosten und einer Lötfuge zwischen der Hartmetallspitze und der verschleißfesten Schicht. Der mit den verfügbaren Maschinen maximal erreichbare hintere Meißelkopfdurchmesser ist zudem begrenzt und erlaubt nur eine unzureichende Abdeckung der verschleißgefährdeten Auflagefläche des Meißelkopfes auf dem Halter.

[0005] Aus US 4,275,929 ist ein Wechselhalter für Rundschaftmeißel bekannt, der z.B. durch zwei angeformte Keile in einer Box mit keilförmigen Aufnahmen gehalten wird und durch eine Schraube in dieser verkeilten Lage festgelegt ist. Der Kopf dieser Schraube ist ebenso wie der Meißelkopf auf der Vorderseite dieses Aggregats angeordnet und steht dabei auch noch relativ weit vor. Das hat zur Folge, daß nicht nur der Schraubenkopf, sondern auch das die Schraube aufnehmende Gewinde und die das Gewinde enthaltende Stirnwand schnell verschlissen werden, so daß die Nachstellbarkeit der Keile und ihre Festlegung nach kurzer Zeit verloren gehen. Soweit der Schraubenkopf hinter dem Rundschaftmeißel angeordnet ist, ist wegen fehlender Seitenwandungen der den Wechselhalter aufnehmenden Aussparung die Festlegung des Wechselhalters in der Querrichtung (senkrecht zur Zeichenebene) nicht möglich, vergl. Fig. 47. Wenn solche Querwandungen vorhanden sind, vergl. Fig. 48, ist ein Wechsel des verschlissenen Wechselhalters praktisch nicht möglich, weil das Prisma auch nach der Entfernung der Schraube zu fest in der Aussparung sitzt.

[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schnellwechselhaltersystem für Fräswerkzeuge, insbesondere Rundschaftmeißel auf Walzen zu schaffen, das sich durch eine geringe Verschleißrate des Rundschaftmeißels, des Wechselhalters und der Halterbox auszeichnet. Insbesondere soll ein Schnellwechselhaltersystem mit einem festen Sitz des Wechselhalters auf der Box geschaffen werden, wobei ein eventuelles Lockerwerden des Wechselhalters infolge Verschleiß durch Nachstellung beseitigt werden kann. Ferner soll ein Schnellwechselhaltersystem für Rundschaftmeißel geschaffen werden, das sich durch Kompaktheit und geringe Bauhöhe auszeichnet, so daß es auch auf Walzen geringen Kerndurchmessers (z.B. 15 bis 30 cm) eingesetzt werden kann. Es soll auch ein Wechselhaltersystem geschaffen werden, das sich durch einen schnellen und einfachen Wechsel sowohl des Werkzeugs als auch des Wechselhalters auszeichnet. Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Systems ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

[0007] Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Wechselhaltersystem erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Wechselhalter eine nach unten gezogene Stirnwand mit einer Gewindesackbohrung oder eine mittlere Anformung mit einer Gewindebohrung ausgebildet ist, die Box hinten mit einer Durchgangsbohrung für eine Spannschraube versehen ist und der Kopf der in die Gewindebohrung eingeschraubten Spannschraube auf der Rückseite der Box abgestützt ist. Durch Anziehen der Schraube wird der Wechselhalter mit seinen Keilen in die Keilaufnahmen hineingezogen. Nach dem Herausdrehen der Schraube aus ihrer Gewindebohrung können die Keile aus ihren Aufnahmen, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Hammers entfernt werden. Die Gewindebohrung kann eine Durchgangsbohrung sein. Sie kann aber auch eine Sackbohrung ein, wodurch ihre Verschmutzung weitgehend vermieden wird. Vorzugsweise ist die Gewindebohrung im vorderen Teil (in Walzendrehrichtung) des Wechselhalters vorgesehen. Der Kopf der Schraube stützt sich auf der Rückseite ab.

[0008] Nach der bevorzugten Ausführungsform des Schnellwechselhaltersystems ist der Kopf der Spannschraube in einer Senkung der Durchgangsbohrung abgestützt, die in der Box hinten ausgebildet ist. Da die Schraube zweckmäßigerweise einen Imbuskopf hat, wird durch diese Anordnung auf der Rückseite die Verschmutzung des Kopfes hintan gehalten.

[0009] Vorzugsweise hat bei einem Wechselhalter mit mittlerer Anformung die Box vorderseitig eine Wand. Hierdurch wird das Zusetzen des bei dieser Ausführungsform gebildeten Hohlraums vor der Anformung mit Bitumen, Schmutz und dergl. vermieden. Die Gewindebohrung in der Anformung kann eine Durchgangs- oder eine Sackbohrung sein.

[0010] An dem Wechselhalter können ein bis drei Keile angeformt sein, in der Box können eine bis drei Aufnahmen für den bzw. die Keil(e) des Wechselhalters ausgebildet sein und der Wechselhalter und die Box sind dann durch eine Schraube in gegenseitigem Keileingriff gehalten. Durch die gegenseitige Verkeilung des Wechselhalters mit der Box wird das bei dem eingangs genannten Wechselhaltersystem auftretende Lockerwerden des Wechselhalters in der Box fast vollständig vermieden. Selbst wenn ein Lockerwerden auftritt, kann dieses durch Anziehen der Schraube und dadurch weiteres Einziehen der Keile in die Keilaufnahmen wieder beseitigt werden. Wenn dagegen bei dem bekannten Wechselhaltersystem der Schaft des Wechselhalters in seiner Führung ausgewackelt ist, kann dies durch Anziehen der dort vorgesehenen Halteschraube nicht beseitigt werden. Das weitere Anziehen der Halteschraube bewirkt nur, daß der Schaft des Wechselhalters tiefer in seine Aufnahme gezogen wird und dadurch der Wechselhalter zunächst auf der Box wieder fest aufliegt. Die durch das Ausschlagen am oberen Ende der Schaftaufnahme entstandenen Mängel der Passung werden dadurch nicht beseitigt, so daß es bei dem weiteren Betrieb schnell zu Verwackelungen und beschleunigtem Verschleiß des Meißels kommt. Diese durch die Führung und Festlegung des Wechselhalters in der Box bedingten Mängel können bei dem erfindungsgemäßen System nicht auftreten. Während bei dem bekannten System beim Abbau des Wechselhalters der Schaft infolge Verschmutzung (Bitumen) in der Aufnahme oft schwergängig ist und ein besonderes Werkzeug erforderlich ist, um durch eine Seitenaussparung hindurch an dem Schaft von unten angreifen zu können, kann die erfindungsgemäße Keilverbindung durch leichte Hammerschläge auf den Wechselhalter entgegen der Keilrichtung gelöst werden. Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Ausführungsform, bei der der bzw. die Keil(e) an der Box angeformt sind und die Keilaufnahme(n) in dem Wechselhalter ausgebildet sind. Vorzugsweise hat der Wechselhalter bzw. die Box zwei Keile bzw. Keilaufnahmen.

[0011] Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schnellwechselhaltersystems sind auf dem Wechselhalter zwei zu seiner Mittelebene symmetrische Keile ausgebildet und enthält die Box zwei mit den Keilen zusammenwirkende Keilaufnahmen. Durch die Anordnung von je einer Keilverbindung auf beiden Seiten wird eine stabile Verbindung zwischen dem Wechselhalter und der Box erreicht. Außerdem ergibt sich eine geringe Bauhöhe und damit mechanische Stabilität, weil die Keilverbindungen nicht zwangsläufig die Bauhöhe vergrößern müssen, sondern auch beiderseits neben der Schraube angeordnet sein können. Zweckmäßigerweise verläuft eine der beiden Keilflächen jeder Keilverbindung parallel zur Schraubenachse.

[0012] Die Schraubenachse bildet vorzugsweise mit der in der Boxmitte an der Walze tangential anliegenden Ebene einen Winkel in dem Bereich von 0 bis 30°, insbesondere einen Winkel von 0 bis 10°. Insbesondere verläuft die Schraubenachse parallel zu der Tangentialebene in dem Raum zwischen den Keilführungen und den Auflageflächen der Box an der Walzenoberfläche. Hierdurch resultiert ein kompaktes Aggregat mit vergleichsweise geringer Bauhöhe und guter mechanischer Stabilität, wodurch auch der Verschleiß reduziert wird.

[0013] Bei der Ausführungsform für die bevorzugte Anwendung des erfindungsgemäßen Systems hat der Wechselhalter eine Aufnahme für den Schaft eines Rundschaftmeißels und bildet die Achse der Schraube mit der Achse des in die Aufnahme eingesetzten Meißels einen Winkel in dem Bereich von 35 bis 50°, vorzugsweise 39 bis 46°. Besonders bevorzugte Winkel sind 40° und 45°. Die Aufnahme für den Meißelschaft ist im allgemeinen eine zylindrische Bohrung mit der genannten Neigung. Dabei ist die Schaftlänge im allgemeinen größer als die Länge der Bohrung, so daß das hintere Ende des Schaftes ein kleines Stück aus der Bohrung vorsteht. Die erlaubt eine zusätzliche Verankerung des Meißels in dem Wechselhalter, die weiter unten näher diskutiert wird.

[0014] Nach der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems bildet die Achse des in die Aufnahme des Wechselhalters eingesetzten Meißels mit der Mittelebene des Wechselhalters einen Winkel in dem Bereich von 0,5 bis 5°, vorzugsweise von etwa 3°. Dadurch wird erreicht, daß der Meißel beim Auftreffen auf das abzufräsende Material ein Drehmoment erfährt und sich in der Aufnahme dreht, wodurch ein gleichmäßiger Verschleiß des Meißelkopfes erreicht wird. Die Meißelachse kann nach der einen oder der anderen Seite aus der Mittelebene ausgelenkt sein.

[0015] Auf dem hinteren Teil der Box ist vorzugsweise ein Widerlager zur Abstützung eines Werkzeugs zum Austreiben des Rundschaftmeißels aus dem Wechselhalter ausgebildet. Da der Meißel relativ häufig gewechselt werden muß, soll sein Aus- und Einbau schnell und einfach möglich sein. Man bedient sich hierzu eines speziellen Austreiberwerkzeugs, durch das mit Hilfe eines Hammers Schläge auf das hintere Ende des Meißelschaftes geführt werden können. Hierzu muß das Austreiberwerkzeug auf dem Widerlager abgestützt werden.

[0016] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kopf des Wechselhalters für das Anschrauben eines Werkzeugs eingerichtet ist. Dieser Wechselhalter kann durch Anschrauben eines spezifischen Werkzeugs für die jeweils vorzunehmende Zerkleinerungsarbeit angepaßt werden.

[0017] Der in dem oben beschriebenen Wechselhaltersystem zum Einsatz kommende Rundschaftmeißel ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf des Rundschaftmeißels ein Stahlgußkörper ist, in den eine Hartmetallspitze und der Kopf eines Rundschaftkörpers oder ein Körper mit Innengewinde eingegossen sind, in das ein mit Gewinde versehener Rundschaft einschraubbar ist.

[0018] Es hat sich gezeigt, daß die nur durch Umgießen der Hartmetallspitze und des genannten Kopfes oder Gewindekörpers geschaffene Verbindung zu dem Gußkörper unter den spezifischen Schlagbeanspruchungen des Meißels eine höhere Standzeit aufweist. Ein wesentlicher Vorteil des gegossenen Meißelkopfes im Vergleich zu einem wie üblich gestauchten Meißelkopf besteht darin, daß der rückseitige Kopfdurchmesser so groß gemacht werden kann, daß seine Auflagefläche auf dem Wechselhalter vergrößert wird und die verschleißanfällige Fläche des Wechselhalters besser geschützt wird. Die Herstellung der Hartlötverbindung zwischen dem Meißelkörper einerseits und der Martmetallspitze und dem Schaftkopf andererseits und damit auch die verschleißanfällige Lötfuge oder Umfangsstufe entfällt. Ein geeigneter Stahl für den Gußkörper kann ein Cr-Mo-Stahl mit der Spezifikation Härte 5662 - HRC Rockwell sein. Das Material für die Hartmetallspitze kann eine auf dem Markt erhältliche Carbid-Metall-Legierung sein. Das Carbid kann darin z.B. WC, TiC, NbC oder TaC oder ein Mischkristall daraus sein. Das Metall der Legierung kann z.B. Co, Ni, Fe-Ni, Ni-Cr, Co-W, vorzugsweise Co, sein.

[0019] Vorzugsweise hat der Rundschaftkörper einen wenigstens teilweise eingegossenen Kopf mit einer Umfangsverzahnung und/oder einer Umfangseinschnürung. Die Umfangsverzahnung sichert die torsionsfeste Verbindung zwischen dem Schaftkopf und dem gegossenen Stahlkörper; die Umfangseinschnürung sorgt für die zugfeste Verbindung zwischen dem Schaft und dem Stahlgußkörper. Vorzugsweise ist der Schaftkopf im wesentlichen kegelstumpfförmig mit sich zur Meißelkopfrückseite erweiterndem Konus ausgebildet. Diese Kopfform ist günstig bei der bei diesem Meißel spezifischen seitlichen Schlagbeanspruchung des Meißelkopfes für die Übertragung der Schlagkräfte auf den Rundschaft. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die mit den Meißeln bestückte Walze nicht nur zum Fräsen, sondern auch zum weiteren Brechen des abgefrästen Materials dient. Zweckmäßigerweise ist auch auf der Hartmetallspitze rückseitig eine mit dem Gußkörper in Eingriff befindliche Verankerung ausgebildet. Die Verankerung kann im Axialschnitt schwalbenschwanzförmig sein und stellt eine zug- und schlagfeste Verbindung zwischen der Hartmetallspitze und dem Stahlgußkörper her.

[0020] Der Rundschaft des Meißels ist im allgemeinen durch eine ihn umgebende geschlitzte Federhülse in der Aufnahme des Wechselhalters drehbar gehalten und gegen Axialverschiebung gesichert. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, daß an dem von dem Meißelkopf entfernten Ende der Federhülse mehrere nach außen gebogene, den Rand der Aufnahmebohrung federnd übergreifende Stege und auf dem Rundschaft im Bereich der Stege eine Umfangsnut ausgebildet sind. Durch diese Stege wird über die Klemmkraft der Federhülse hinaus eine zusätzliche, mehr oder weniger formschlüssige Verankerung des Rundschaftmeißels auf dem Wechselhalter erreicht. Insbesondere bei hohen Drehzahlen von 1000 UpM und mehr kann es vorkommen, daß die Meißel durch die Klemmkräfte der Federhülse nicht gehalten werden können und aus den Wechselhaltern geschleudert werden. Durch die den unteren Rand der Meißelaufnahme übergreifenden Stege wird der Meißel zusätzlich im Wechselhalter gehalten.

[0021] Die Herstellung eines Rundschaftmeißels mit eingegossenem Schaft und eingegossener Hartmetallspitze erfolgt erfindungsgemäß so, daß man eine Gießform für den Meißelkopf so anordnet, daß ihre Formhohlraumachse vertikal verläuft und die Formspitze nach unten gerichtet ist, in der Spitze der Gießform eine Hartmetallspitze angeordnet wird, der Kopf des Rundschaftes mit Abstand über der Hartmetallspitze koaxial in der Gießform angeordnet wird und die Hartmetallspitze und der Rundschaftkopf durch Füllen des Formhohlraums mit einer Stahlschmelze wenigstens teilweise umgossen werden. Nach dem Erstarren der Stahlschmelze wird der Rundschaftmeißel entformt. Der erfindungsgemäße Meißel weist keine Lötfugen mehr auf und ist in der Herstellung relativ preisgünstig, da aufwendige Arbeitsgänge entfallen, wie z.B. das Aufspritzen oder Auflöten einer verschleißfesten Schicht auf einen Meißelkopfgrundkörper. Der so hergestellte Meißel hat im Vergleich zu den eingangs genannten Meißeln mit eingelöteter Hartmetallspitze wesentlich längere Standzeiten, die z.B. 4 Tage betragen können, während sonst die Standzeit in dem Bereich von 1 Stunde bis zu 1 Tag beträgt. Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch darin zu sehen, daß Meißelköpfe mit einem größeren Basisdurchmesser als nach dem herkömmlichen Stauchverfahren hergestellt werden können, wodurch der Verschleiß des Meißelhalters an den kritischen Auflageflächen reduziert wird. Zweckmäßigerweise hält man den Schaftkopf in Anlage an der oberseitigen Formwand. Dabei kann der hintere Teil des Schaftkopfes und ggfs. ein Teil des Schaftes innerhalb dieser Formwand bzw. des Formdeckels liegen, so daß dieser Bereich von der eingegossenen Stahlschmelze nicht umhüllt wird. Es hat sich gezeigt, daß es ausreicht, wenn der vordere Teil des Schaftkopfes von der Stahlschmelze umhüllt wird, insbesondere, wenn er die oben genannte Verzahnung oder Einschnürung enthält. Zweckmäßigerweise wird der Schaft über der Gießform zentriert zu dieser aufgehängt, wodurch er von der Hartmetallspitze bzw. Formspitze auf Abstand gehalten wird. Außerdem hat der Schaftkopf von der Mantelfläche des zu gießenden Meißelkopfes in allen radialen Richtungen den gleichen Abstand.

[0022] Der erfindungsgemäß einsetzbare Rundschaftmeißel kann auch insgesamt, d.h. einschließlich Spitze und Schaft als ein Stahlgußkörper gefertigt werden. Dieser Meißel zeichnet sich durch geringste Herstellungskosten aus. Geeignete Gußstähle sind vorzugsweise Chrom-Molybdän-Stähle. Dieser Meißel hat ebenfalls den Vorteil, daß die dem Wechselhalter anliegende Meißelkopfbasis gegenüber herkömmlichen Fertigungsverfahren vergrößert und dadurch der Verschleiß des Meißelhalters verringert werden kann.

[0023] Das erfindungsgemäße System wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen

Figur 1 die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Systems aus Wechselhalter und Box mit einem in den Wechselhalter eingesetzten Rundschaftmeißel, teilweise im Schnitt;

Figur 1a eine Teildarstellung der Fig. 1 mit einer vorgesetzten Brecherplatte;

Figur 2 die Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Aggregats ohne den Meißel in Richtung des Pfeils Y gesehen;

Figur 3 die Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Aggregats ohne den Meißel in Richtung des Pfeils Z gesehen;

Figur 4 die Ansicht entsprechend Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform, bei der die Keile an der Box und die Keilaufnahmen im Wechselhalter angeordnet sind;

Figur 5 die Ansicht entsprechend Fig. 3 der zweiten Ausführungsform;

Figur 6 die Seitenansicht einer dritten Ausführungsform aus Wechselhalter und Box mit einem eingesetzten Rundschaftmeißel, teilweise im Schnitt;

Figur 6a eine Detaildarstellung der Fig. 6, die einen federnd abgestützten Kopf der Spannschraube zeigt;

Figur 7 den Axialschnitt eines in dem erfindungsgemäßen System eingesetzten Rundschaftmeißels, teilweise in der Ansicht;

Figur 8 die Form zum Gießen einer ersten Ausführunsgform des in dem erfindungsgemäßen System eingesetzten Rundschaftmeißels im Axialschnitt;

Figur 9 die Form zum Gießen einer zweiten Ausführungsform des in dem erfindungsgemäßen System eingesetzten Rundschaftmeißels im Axialschnitt;

Figur 10 die Ansicht des Rundschaftes für den in der Form nach Figur 9 gegossenen Meißelkopf;

Figur 11 den Axialschnitt der zweiten Ausführungsform des in dem erfindungsgemäßen System eingesetzten Rundschaftmeißels;

Figur 12 den Kopf einer weiteren Ausführungsform des Wechselhalters für ein anderes Werkzeug im Schnitt;

Figur 13 die zur Halterung des Rundschaftmeißels in dem Wechselhalter wie in Figur 7 gezeigt zum Einsatz kommende Federhülse in der Bodenansicht; und

Figur 14 eine vierte Ausführungsform des Aggregats aus Wechselhalter und Box im Schnitt durch die Schraubenachse.

[0024] Nach den Figuren 1 bis 3 besteht das erfindungsgemäße Schnellwechselhaltersystem für den Rundschaftmeißel 1 im wesentlichen aus einer auf die Walze 2 aufgeschweißten Box 3, einem mit der Box 3 in der nachfolgend beschriebenen Weise lösbar verbundenen Wechselhalter 4 und einer Spannschraube 5. Der Wechselhalter 4 enthält eine als zylindrische Bohrung ausgebildete Aufnahme 6 für den Schaft 16 des Rundschaftmeißels 1. Der Meißel 1 ist in der Aufnahme 6 mit Hilfe einer Federhülse lösbar gehalten, die in Figur 1 nicht dargestellt ist und im Zusammenhang mit Figur 7 näher beschrieben wird. Der Durchmesser des Meißelkopfes 7 an seiner Basis ist genügend groß, um die verschleißgefährdete Auflagefläche 8 des Meißelhalters zu überdecken.

[0025] Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, hat der Wechselhalter 4 auf beiden Seiten zur Mittelebene 9 symmetrische, keilförmige Anformungen 10, die in entsprechend keilförmige Ausnehmungen 11 in den Flügeln der Box 3 eingreifen. Der Wechselhalter 4 kann daher von vorne, d.h. in Richtung des Pfeils Y, in die Box 3 eingeschoben werden, bis die Keile 10 in den keilförmigen Ausnehmungen 11 zur Anlage kommen.

[0026] An dem Wechselhalter 4 ist zwischen den Anformungen 10 vorne eine nach unten gezogene Stirnwand 12 mit einer Gewindebohrung 12^a angeformt. Die Box 3 ist dagegen hinten im mittleren Bereich nach unten gezogen und mit einer Durchgangsbohrung 3^a mit einer Senkung 3^b versehen. Durch die in die Gewindebohrung 12^a eingeschraubte, mit ihrem Kopf 5^a in der Senkung 3^b abgestützte Spannschraube 5 wird der Wechselhalter 4 mit seinen Keilen 10 in die Keilausnehmungen 11 gezogen. Dadurch ergibt sich zwischen dem Wechselhalter 4 und der Box 3 eine verschleißarme Verbindung bei kompaktem Aufbau des Aggregats. Die Spannschraube 5 liegt parallel zur Tangentialebene 13, an der Oberfläche der Walze 2 in der Mitte C der Box 3,
wodurch sich die im Vergleich zu dem bekannten Wechselhaltersystem geringe Bauhöhe (Abstand A-B der Meißelspitze von der Walzenkernoberfläche) ergibt. Anders als bei dem bekannten Wechselhaltersystem bedarf es zum An- und Abbau des Wechselhalters 4 keines Spezialwerkzeugs. Nach dem Lösen der Spannschraube 5 aus dem Gewinde 12^a kann der Wechselhalter 4 auch bei starker Verschmutzung durch leichte Hammerschläge gegen den Rücken 4^a aus der Keilverbindung 10,11 gelöst werden. Umgekehrt kann der Wechselhalter 4 durch leichte Hammerschläge gegen die Vorderseite 4^b wieder verkeilt werden. Dabei kann eine in den Keilaufnahmen evtl. vorhandene Verschmutzung durch die Querbohrungen 14 nach außen weggedrückt werden. Ein verschlissener Wechselhalter 4 kann daher mühelos auf der Baustelle ausgetauscht werden.

[0027] Zum Austausch eines verschlissenen Meißels 1 bedient man sich eines Werkzeugs 15. An der Rückseite der Box 3 befindet sich im mittleren Bereich etwa auf Höhe der unteren Mündung der Aufnahme 6 ein Widerlager 3^c, auf dem das Werkzeug zum Austreiben des Meißels 1 wie in Figur 1 dargestellt abgestützt werden kann. Durch leichte Hammerschläge auf das dem Meißelschaftboden anliegende Austreiberwerkzeug 15 kann dann der Meißel 1 mühelos aus der Aufnahme 6 ausgetrieben und ersetzt werden. Die Box 3 ist auf beiden Seiten der Mittelebene 9 mit je einer Kufe 3^d versehen. Die Anschweißung der Box 3 an die Walze 2 erfolgt längs dieser Kufen 3^d. Die in Fig. 1a gezeigte Brecherplatte 32 ist oberflächengehärtet und dient zusammen mit einer Brecherleiste (nicht gezeigt) zur weiteren Brechung des abgefrästen Materials einer Straßendecke oder dergl..

[0028] Die in den Figuren 4 und 5 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 nur dadurch, daß die Keile 10' auf den Flügeln der Box 3 jeweils sich innenseitig gegenüberstehend angeordnet sind und nicht auf den Außenseiten des Wechselhalters 4. Wie aus Figur 4 ersichtlich, hat der Wechselhalter 4 stattdessen auf beiden Seiten je eine keilförmige Aufnahme 11' für die Keile 10'.

[0029] Während bei den dargestellten Ausführungsformen zwei Keilverbindungen vorgesehen sind, bei denen die Flächen 10^b und 10^c die Keilflächen bilden, kann bei einer anderen Ausführungsform nur eine Keilverbindung vorgesehen sein. Hierbei verlaufen z.B. die beiden Flächen 10^a keilförmig zueinander. Die Aufnahmen 11 haben dann entsprechend keilförmige Flächen 11^a, wobei die Keilflächen 11^a den gleichen Keilwinkel bilden wie die Flächen 10^a. Die Flächen 10^b und 10^c können bei dieser Ausführungsform parallel zueinander verlaufen, vergl. Figur 2.

[0030] Die in Figur 6 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der nach Figur 1 im wesentlichen dadurch, daß der Wechselhalter 4 vorne keine Stirnwand 12 hat, sondern stattdessen im mittleren Bereich eine Anformung 12' mit einer Gewindebohrung 12^a, in welche die Spannschraube 5 einschraubbar ist, um den Wechselhalter 4 mit seinen Keilen 10 in der Box 3 zu verkeilen. Um das Zusetzen des bei dieser Ausführungsform gebildeten Hohlraums 3' mit Bitumen, Schmutz und dergl. zu vermeiden, hat die Box 3 vorderseitig eine Wand 3^e. Der Wechselhalter 4 wird bei dieser Ausführungsform von oben in die Box eingesetzt (Richtung des Pfeils X) und dann in Richtung des Pfeils Y in die Keilverbindung eingeschoben. Die Keilaufnahmen sind hierbei so kurz, daß das Einsetzen des Wechselhalters von oben möglich ist, bevor die Keile 10 in ihre Aufnahmen eintreten. Im übrigen stimmt die Ausführungsform nach Figur 6 mit der nach Figur 1 überein. Bei der Ausführung nach Fig. 6a ist in der Senkung 3^b eine ringförmige Tellerfeder 31 angeordnet. Durch sie werden die Keile auch bei Verschleiß in Eingriff gehalten.

[0031] Figur 7 zeigt eine Ausführungsform des Rundschaftmeißels 1 auf dem Wechselhalter 4 im Detail. Der Meißelkopf 7 besteht aus einem Stahlgußkörper, in den der Kopf eines Schaftes 16 und eine Hartmetallspitze 17 eingegossen sind. Der Kopf 7 ist unterhalb der Hartmetallspitze 17 ballig ausgebildet, um dem Verschleiß in diesem Bereich entgegenzuwirken. Der Schaftkopf 16^a hat einen konischen Bereich, eine Umfangsrille 16^b und eine Umfangsverzahnung 16^c. Der Rundschaftmeißel 1 wird in der zylindrischen Aufnahme 6 des Wechselhalters 4 mittels einer Federhülse 18 gehalten, die den Schaft 16 umgibt. Die Hülse 18 aus Federstahl hat einen Längsschlitz 18^a über ihre gesamte Höhe sowie am unteren Ende mehrere kurze axparallele Einschnitte, wodurch z.B. sechs kurze Stege gebildet sind. Das untere Ende jedes zweiten Stegs hat eine Abbiegung 18^c nach außen, die den Rand der Aufnahmebohrung 6 übergreift und dadurch eine zusätzliche Verankerung des Meißels 1 auf dem Wechselhalter 4 schafft. Der Schaft 16 hat im unteren Bereich einen Bund 16^e, auf dem die nicht nach außen abgebogenen Stege 18^b der Federhülse 18 aufstehen und dadurch den Schaft 16 in der Federhülse 18 gegen Axialverschiebung sichern. Wie ersichtlich hat der Schaft 16 oberhalb des Bundes 16^e eine Umfangsnut 16^f, in die die abgebogenen Enden 18^c der Stege zurückfedern können, wenn der mit der Hülse 18 bestückte Schaft 16 in die zylindrische Aufnahme 6 des Wechselhalters eingesetzt oder aus ihr ausgetrieben wird. Die Anordnung der Abbiegungen 18^c der Hülse 18 ist aus Figur 13 ersichtlich.

[0032] Nach Figur 8 besteht die Gießform 21 aus einem Basisteil 21^a und einem Deckelteil 21^b, zwischen denen Eingußöffnungen 21^c vorgesehen sind. In den Formhohlraum 22 ist der Schaft 23 mit seinem Kopf 23^a,23^b konzentrisch und mit maximalem Abstand von der in die Formhohlraumspitze 22^a eingelegten Hartmetallspitze 17 angeordnet. Hierzu ist der Schaft 23 in einer Halterung 24 befestigt, in der noch weitere Schäfte (nicht dargestellt) für Abgüsse in weiteren Gießformen 21 gehaltert sein können. Der Kopf 23^a des Schaftes hat eine kegelstumpfförmige Mantelfläche 23^b und einen flachen, in der Bohrung 21^d des Deckelteils 21^b aufgenommenen kegelstumpfförmigen Kopfteil 23^c.

[0033] Die in Figur 9 gezeigte Form 21 ist im wesentlichen mit der in Figur 8 gezeigten Form identisch. Der Unterschied besteht nur darin, daß nicht wie bei Figur 8 bereits der spätere Schaft 23 mit seinem Kopf 23^a in der Form angeordnet wird, um ihn zusammen mit der Hartmetallspitze 17 einzugießen, sondern stattdessen ein Gewindering 26, in den ein stabförmiger, an der Halterung 24 montierter Halter 25 eingeschraubt ist und der dadurch an dem Deckelteil 21^b wie gezeigt gehalten wird. Nach dem Gießen des Meißelkopfes ist der Gewindering 26 in diesem verankert. Der Halter 25 wird nach dem Entformen aus dem Gewindering 26 entfernt, in dessen Innengewinde dann der in Figur 10 gezeigte Schaft 27 mit seinem Gewinde 27^a eingeschraubt werden kann, so daß sich der in Figur 11 im Axialschnitt gezeigte Rundschaftmeißel ergibt. Es ist zu bemerken, daß anstelle des Gewinderings 26 anders geformte Körper mit Innengewinde eingegossen werden können, die ein Anschrauben des Schaftes 27 ermöglichen. Insbesondere kann anstelle des Rings 26 eine Schraubkappe eingegossen werden, die außenseitig zur besseren Verankerung in dem Gußkörper Vorsprünge tragen kann. Eine so ausgebildete Schraubkappe kann sich auch weiter in den Formhohlraum erstrecken und beispielsweise die Form eines Kopfes haben, wie er in Figur 7 dargestellt ist. Die Einschraubdrehung des Gewindes 27^a ist den beim Auftreffen des Meißels 1 auf das abzufräsende Material wirksamen Drehimpulsen gleichgerichtet, um ein Lockern des Meißelkopfes 7 auf dem Schaft 27 zu verhindern.

[0034] Figur 12 zeigt den Kopf einer weiteren Ausführungsform des Wechselhalters 4 mit einer Werkzeugaufnahme 6 und mehreren Gewindebohrungen 4^c (nur eine sichtbar) zum Anschrauben verschiedener Werkzeuge. In Figur 12 ist ein Werkzeug 28 mit einer Hartmetallplatte 29 mittels Schraube 30 an dem Wechselhalter 4 angebracht. Mit Hilfe derart modifizierter Wechselhalter 4 ist es daher möglich, Werkzeuge für verschiedene Anwendungszwecke in den Boxen 3 zu montieren, so daß die Maschine vielseitig eingesetzt werden kann.

[0035] Figur 14 zeigt, wie das erfindungsgemäße System mit nur einem Keil 10 und einer Keilaufnahme 11 realisiert wird. Die Figur zeigt diese Ausführungsform in einem Schnitt durch die Schraubenachse 19 parallel zu der Tangentialebene 13 an dem Walzenkern, vergl. Figur 6. Außer dieser einkeiligen Ausführungsform ist auch eine dreikeilige Form möglich. Hierzu sind bei der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform nicht nur die beiden Flächenpaare 10^b+10^c keilförmig, sondern auch die beiden dort eingetragenen Seitenflächen 10^a bilden einen Keil analog der Darstellung in Figur 14.

[0036] Anstelle der in Figur 6a gezeigten Tellerfeder 31 kann auch eine Schraubendruckfeder oder dergl. eingesetzt werden, um die Schraube 5 unter Vorspannung zu halten. Die Nachstellung der Schraube ist nur nach größeren Zeitintervallen nötig, wenn ihr Kopf 5^a federnd an der Box 3 abgestützt ist.

Ansprüche

1. Schnellwechselhaltersystem für Werkzeuge, insbesondere für Rundschaftmeißel, auf Fräswalzen für den Straßen- und Wegebau, mit einem Wechselhalter (4) mit einer Aufnahme (6) für das Werkzeug (16) und einer auf der Walze (2) aufgeschweißten Box (3), wobei an dem Wechselhalter (4) oder in der Box (3) ein bis drei Keil(e) (10) und in der Box (3) bzw. dem Wechselhalter (4) eine bis drei Aufnahme(n) (11) für den bzw. die Keil(e) (10) ausgebildet und der Wechselhalter (4) und die Box (3) durch eine Schraube (5) in gegenseitigem Keileingriff gehalten sind,
   dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wechselhalter (4) eine nach unten gezogene Stirnwand (12) mit einer Gewindesackbohrung (12^a) oder eine mittlere Anformung (12') mit einer Gewindebohrung (12'^a) ausgebildet ist,

die Box (3) hinten mit einer Durchgangsbohrung (3^a) für die Spannschraube (5) versehen ist und

der Kopf (5^a) der in die Gewindebohrung (12^a bzw. 12'^a) eingeschraubten Spannschraube (5) auf der Rückseite der Box (3) abgestützt ist.

2. Schnellwechselhaltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (5^a) der Spannschraube (5) in einer Senkung (3^b) der Durchgangsbohrung (3^a) abgestützt ist.

3. Schnellwechselhaltersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Wechselhalter (4) mit mittlerer Anformung (12') die Box (3) vorderseitig eine Wand (3^e) hat.

4. Schnellwechselhaltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Wechselhalter (4) zwei zu seiner Mittelebene (9) symmetrische Keile (10) ausgebildet sind und die Box (3) zwei mit den Keilen (10) zusammenwirkende Aufnahmen (11) enthält.

5. Schnellwechselhaltersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (19) der Spannschraube (5) mit der in der Boxmitte (C) an der Walze (2) tangential anliegenden Ebene (13) einen Winkel in dem Bereich von 0 bis 30° bildet.

6. Schnellwechselhaltersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselhalter (4) eine Aufnahme (6) für den Schaft eines Rundschaftmeißels (1) hat und die Achse (19) der Spannschraube (5) mit der Achse (20) des in die Aufnahme (6) eingesetzten Meißels (1) einen Winkel in dem Bereich von 35 bis 50°, vorzugsweise 39 bis 46° bildet.

7. Schnellwechselhaltersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (20) des in die Aufnahme (6) eingesetzten Meißels mit der Mittelebene (9) des Wechselhalters (4) einen Winkel in dem Bereich von 0,5 bis 5°, vorzugsweise etwa 3° bildet.

8. Schnellwechselhaltersystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem hinteren Teil der Box (3) ein Widerlager (3^c) zur Abstützung eines Werkzeugs (15) zum Austreiben des Meißels (1) aus der Aufnahme (6) des Wechselhalters (4) ausgebildet ist.

9. Schnellwechselhaltersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf des Wechselhalters (4) für das Anschrauben eines Werkzeugs (28,29) eingerichtet ist.

10. Rundschaftmeißel, insbesondere für das Schnellwechselhaltersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (7) des Meißels (1) ein Stahlgußkörper ist, in den eine Hartmetallspitze (17) und der Kopf (16^a; 23^a) eines Rundschaftkörpers (16; 23) oder ein Körper (26) mit Innengewinde eingegossen ist, in das ein mit Gewinde (27^a) versehener Rundschaftkörper (27) einschraubbar ist.

11. Rundschaftmeißel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundschaftkörper (16) mit einem wenigstens teilweise eingegossenen Kopf (16^a) mit einer Umfangsverzahnung (16^c) und/oder einer Umfangseinschnürung (16^b) versehen ist.

Zeichnung