DE102005055544A1

DE102005055544A1 - Halterungseinrichtung zum Haltern von Meißeln

Info

Publication number: DE102005055544A1
Application number: DE102005055544A
Authority: DE
Inventors: Gerd Elfgen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-05-24

Abstract

Offenbart ist eine Halterungseinrichtung (1) zum Halten von Meißeln (1') an Dreheinrichtungen, insbesondere Fräswalzen, wobei die Halterungseinrichtung (1) mittels mindestens eines Schraubverbindungselementes (3) kraftschlüssig mit der Dreheinrichtung verbindbar ist. DOLLAR A Für eine kompaktere Anordnung der Halterungseinrichtung (1) und einen verbesserten Schutz des Schraubverbindungselementes (3) vor mechanischer Beanspruchung, etwa Abrasion, wird vorgeschlagen, dass das Schraubverbindungselement (3) vollständig von der Halterungseinrichtung (1) verdeckbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterungseinrichtung zum Haltern von Meißeln an Dreheinrichtungen, insbesondere Fräswalzen, wobei die Halterungseinrichtung mittels mindestens eines Schraubverbindungselementes kraftschlüssig mit der Dreheinrichtung verbindbar ist.
Dabei werden üblicherweise vier Schraubverbindungselemente in Form von Schrauben in Bohrungen seitlich abstehender Flansche der Halterungseinrichtung eingesteckt und in Gewindebohrungen der Dreheinrichtung eingeschraubt. Nachteilig bei einer derartigen Verbindung ist es jedoch, dass die genannten Flansche zusätzlichen Platz beanspruchen, der für eine engabständige Anordnung der Halterungseinrichtungen benötigt wird. Zudem ist es von Nachteil, dass die Schrauben bzw. Schraubverbindungen einer starken mechanischen Beanspruchung beim Fräsbetrieb, auch in Form von Abrasion durch das abgetragene Material, ausgesetzt sind. Ein nachträgliches Lösen durch übliches Werkzeug wird erschwert, wenn nicht gar unmöglich, weil Angriffs- oder Eingriffsmöglichkeiten der Schraubverbindungselemente zerstört oder Schraubenbolzen verbogen sind.
Die Verbindung der Halterungseinrichtung mit der Dreheinrichtung wird deshalb bevorzugt durch Anschweißen eines so genannten Grundhalters als Teil der Halterungseinrichtung auf die Dreheinrichtung, etwa einer Fräswalze, geschaffen.
Ein Nachteil der Schweißverbindung ist jedoch der nicht unerhebliche energetische Aufwand, bei deren Herstellung. Des Weiteren führt die mit dem Schweißvorgang entstehende Wärme zu einem Verziehen der Halterungseinrichtung, insbesondere aber der Dreheinrichtung. Insbesondere die exakte Ausrichtung der Halterungseinrichtung, zu der Dreheinrichtung lässt sich bei einer Schweißverbindung der beiden Teile kaum einhalten. Deshalb muss bei einer Vielzahl von anzuschweißenden Halterungseinrichtungen auf eine Dreheinrichtung besorgt werden, dass die benachbarte Halterungseinrichtungen bzw. die Grundhalter nicht unmittelbar hintereinander angeschweißt werden, sondern dass die Dreheinrichtung zwischen zwei Schweißvorgängen mit einer etwa halben Drehung um ihre Drehachse zu verdrehen ist, um ein einseitiges Verziehen und das Auftreten von Spannungsrissen in der Dreheinrichtung zu vermeiden. Dies führt zu einem zusätzlichen Zeitaufwand, der die Herstellungskosten der genannten Dreheinrichtung erhöht.
Da die Halterungseinrichtungen sehr großen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, bestehen sie regelmäßig aus hoch vergütetem und gehärtetem Stahl. Dies führt dazu, dass eine schweißtechnische Verbindung der Halterungseinrichtungen mit den Walzenkörpern der Fräsen sehr problematisch ist. Abgesehen von der schlechten Schweißbarkeit führt die beim Schweißen zwangsläufig entstehende große Temperatureinwirkung zu einem starken Verlust der zuvor vorhandenen und erforderlichen Härte. Um die Schweißbedingungen zu verbessern, wäre eigentlich ein Vorwärmen sowohl des Walzenkörpers als auch der Halterungseinrichtungen vor dem Schweißgang nötig. Aus Zeit- und Kostengründen wird dies in der Praxis aber fast nie durchgeführt.
Zudem ist bei den genannten Schweißverbindungen von Nachteil, dass die Schweißnähte eine optimale Raumausnutzung verhindern, da sie selbst Raum einnehmen. Schließlich sind Schweißverbindungen beim Betrieb der Dreheinrichtung, erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt, weshalb es notwendig ist, eine entsprechende Schweißnahtkontrolle, etwa durch eine einfache Sichtkontrolle oder aber durch eine röntgentechnische Prüfung durchzuführen, da ansonsten nicht erkannte minderwertige Schweißnähte zum Bruch der Halterungseinrichtungen von der Dreheinrichtung führen und die Dreheinrichtung oder die genannte Fräse beschädigt würde.

Aufgabe

Ausgehend vom Stand der Technik ist es deshalb die Aufgabe der Erfindung, die beschriebenen Nachteile, insbesondere die Raumbeanspruchung der bekannten Verbindungen, abzuschaffen und die Möglichkeit einer einfachen, servicefreundlichen, dabei in der Herstellung energiesparenden Halterungseinrichtung vorzusehen. Ebenso soll es ermöglicht werden, die Halterungseinrichtungen nach einer gewissen Betriebszeit auf einfache Art auszuwechseln und die Herstellung der zu den Halterungseinrichtungen zugehörigen Fräswalzen ebenfalls herstellungstechnisch zu optimieren.

Lösung

Ausgehend von bekannten Halterungseinrichtungen wird nach der Erfindung vorgeschlagen, dass das Schraubverbindungselement vollständig von der Halterungseinrichtung verdeckbar bzw. abdeckbar ist.

Durch die Verdeckung bzw. Abdeckung des Schraubverbindungselementes zumindest in dem Betriebszustand der Halterungseinrichtung kann einerseits verhindert werden, dass letzteres beschädigt wird, andererseits kann durch den Fortfall von Flanschen, Schweißverbindungen, u. ä. die Halterungseinrichtung näher benachbart zu anderen Halterungseinrichtungen montiert werden.

Bei dem Schraubverbindungselement kann es sich um einen fest mit der Dreheinrichtung verbundenen Gewindebolzen handeln. Ebenso ist eine Schraube durch den Begriff definiert, die sich von innerhalb der Dreheinrichtung, die Wandung derselben durchdringend, nach außen erstreckt und in eine Gewindebohrung in der Auflagefläche der Halterungseinrichtung eingeschraubt ist. Dies setzt selbstverständlich eine Zugänglichkeit des Schraubenkopfes im Inneren der Dreheinrichtung voraus, die nur fallweise vorliegt.

Ein Element der Schraubverbindung ist per Definition auch eine Schraube, deren Schraubenkopf sich innerhalb der Halterungseinrichtung befindet. Ebenso kann eine Schraubenmutter ein Element der Schraubverbindung sein. Es versteht sich, dass auch weitere dem Fachmann geläufige Schraubverbindungen in der erfindungsgemäßen Weise verwendet werden können und unter dem Begriff subsumierbar sind.

Selbstverständlich ist es auch denkbar, mehr als eine Schraubverbindung zum kraftschlüssigen Verbinden der Halterungseinrichtung mit der Dreheinrichtung vorzusehen. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass es ermöglicht wird, die erfindungsgemäßen Halterungseinrichtungen auch bei Dreheinrichtungen zu verwenden, die zuvor mit angeschweißten Halterungseinrichtungen bestückt waren. Hierzu ist es lediglich notwendig, den vorzugsweise hohle Dreheinrichtung, etwa in Form eines hohlzylinderförmigen Walzenkörpers, für die Schraubverbindung vorzubereiten, etwa indem eine Gewindebohrung vorgesehen oder ein Gewindebolzen angeschweißt wird.

Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass das Schraubverbindungselement mittels eines Meißelhalters der Halterungseinrichtung und/oder von weiteren konstruktiv nötigen Elementen der Halterungseinrichtung verdeckbar ist. Konstruktiv nötig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass neben dem Meißelhalter oder statt diesem weitere Elemente zur Halterung bzw. zur Sicherung der Halterung vorgesehen sind.

Die Erfindung lässt sich weiter dadurch verbessern, dass das Schraubverbindungselement mittels einer Einsatzhülse der Halterungseinrichtung, die in eine, insbesondere zylindrische, Ausnehmung eines Grundhalters der Halterungseinrichtung einsteckbar ist und in die ein Schaft des Meißelhalters formschlüssig einsteckbar ist und/oder von weiteren zur Halterung eines Meißels benötigten Elementen verdeckbar ist. Die an die Form des Schaftes des Meißelhalters angepasste Ausnehmung der Einsatzhülse, die auch die Form einer Nut aufweisen kann, ermöglicht es, den Grundhalter der Halterungseinrichtung unabhängig von der Form des Schaftes des Meißelhalters zu konstruieren, so dass für verschiedene Schaftformen von Meißelhaltern lediglich die Einsatzhülse zu wechseln ist, nicht aber der Grundhalter. Die Einsatzhülse ermöglicht zudem Schraubverbindungselemente einzusetzen, deren Durchmesser größer ist als der Schaftdurchmesser des Meißelhalters. So kann etwa eine Sechskant-Flachkopfschraube eingesetzt werden, deren Kopfdurchmesser den Durchmesser der üblicherweise zylindrischen Ausnehmung des Grundhalters nur geringfügig in dem Maß unterschreitet, dass ein Angriff eines Steckschlüssels möglich ist. Grundsätzlich kann auch eine Schraube mit einem Innensechskant oder Innenvielzahn verwendet werden.

Dennoch ist bei derartigen Ausführungsformen trotz Verwendung einer Einsatzhülse die zur Aufnahme und Weiterleitung der auf die Halterungseinrichtung einwirkenden mechanischen Kräfte benötigte Stabilität vorhanden.

Ein weiterer Vorteil bei Verwendung der genannten Einsatzhülse ist deren leichte Austauschbarkeit nach einem Verschleiß. Ein solcher Verschleiß tritt insbesondere bei auf den Meißel und den Meißelhalter einwirkenden Hebelkräften auf, die sich bis zum Schaft des Meißelhalters fortsetzen. Bislang musste nach einer gewissen Einsatzzeit neben dem Meißelhalter auch der Grundhalter ersetzt werden. Durch die Erfindung wird die Einsatzzeit des Grundhalters erheblich verlängert.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht außerdem vor, dass das Schraubverbindungselement zumindest teilweise innerhalb der Ausnehmung des Grundhalters anordbar ist. Nach Entfernung des Meißelhalters und der Einsatzhülse wird so ein servicefreundlicher, raumsparender Zugang für eine Eingriffs- bzw. Angriffsmöglichkeit auf das Schraubverbindungselement geschaffen. Bevorzugt ist die zentrale Anordnung der Schraubverbindung und der Ausnehmung im Grundhalter, etwa indem die Mittelachse der Schraubverbindung auf der Symmetrieebene des Grundhalters verläuft.

Besonders bevorzugt wird gemäß einer Weiterbildung, dass die Einsatzhülse durch Formschlussmittel, insbesondere durch eine Mikroverzahnung, den Endabschnitt und/oder das Element der Schraubverbindung kraftschlüssig fixiert. Die genannte Doppelfunktion der Einsatzhülse einerseits als Verschleißteil, andererseits als Fixiermittel für die Schraubverbindung macht die Verwendung weiterer Elemente, die nur einem dieser Zwecke dienen, überflüssig und führt somit zu einer Kostenersparnis bei der Herstellung der Halterungseinrichtung. Zudem wird ein unbeabsichtigtes Löten des Schraubverbindungselements zuverlässig verhindert.

Die Erfindung wird ferner dadurch fortgebildet, dass die Halterungseinrichtung eine Ausnehmung aufweist, in die ein Bolzen der Dreheinrichtung eingreifen kann. Stattdessen kann die Halterungseinrichtung auch einen Bolzen aufweisen, der in eine Ausnehmung der Dreheinrichtung eingreifen kann. Die Halterungseinrichtung erfährt durch den Eingriff des Bolzens in die Ausnehmung eine zusätzliche Fixierung an der Dreheinrichtung, wobei Bolzen und Schraubverbindungselement einen möglichst großen Abstand zueinander aufweisen, um die Aufnahme großer Momente zu ermöglichen.

Schließlich kann die Erfindung noch dadurch weitergebildet werden, die Mittelachsen der Bolzenverbindung bei montierter Halterungseinrichtung nicht fluchten. Dies führt bei Montage der Halterungseinrichtung auf die Dreheinrichtung dazu, dass eine gewisse Scherspannung auf den Bolzen bzw. das Schraubverbindungselement einwirkt, die zu einer nochmals verbesserten Fixierung führt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen

1 eine Explosionszeichnung der Halterungseinrichtung mit einem Meißel,

2 eine perspektivische Ansicht eines Schraubverbindungselements,

3 eine perspektivische Ansicht einer Einsatzhülse,

4 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Walzenkörpers,

5 eine perspektivische Ansicht eines Grundhalters der Halterungseinrichtung und

6 eine perspektivische Seitenansicht auf einen weiteren Meißelhalter.

Die in 1 gezeigte Halterungseinrichtung 1 zur Halterung eines Meißels 1' weist einen Grundhalter 2, ein Schraubverbindungselement 3, eine Einsatzhülse 4 und einen Meißelhalter 5 auf. Der Grundhalter 2 wird mittels des Schraubverbindungselements 3 in Form einer Sechskantschraube der Größe M24 auf einen hier nicht vollständig gezeigten Walzenkörper einer Dreheinrichtung 6, insbesondere einer Fräswalze, aufgeschraubt. Anstelle der gesamten Dreheinrichtung 6 wird nur ein Teilstück gezeigt.
Das Schraubverbindungselement 3 wird in eine Ausnehmung 7 des Grundhalters 2 eingesteckt, wobei der Außendurchmesser des Kopfes der Sechskantschraube wenig kleiner ist, als der Innendurchmesser der zylinderförmigen Ausnehmung 7 in Form eines Sacklochs. Weiterhin ist in die Ausnehmung 7 eine an den Gewindedurchmesser der Schraube angepasste, hier nicht gezeigte, Bohrung eingebracht, durch die der Gewindeabschnitt 8 der Schraube durchgesteckt werden kann.
Bei Festschrauben des Grundhalters 2 an die Dreheinrichtung 6 mittels des Schraubverbindungselements 3 greift ein näher in 4 gezeigter Bolzen 9 der Dreheinrichtung 6 in eine nicht gezeigte Ausnehmung einer mit der Dreheinrichtung 6 in Kontakt zu bringende Kontaktfläche 10 des Grundhalters 2 ein. Ein besonders kraftschlüssiger Sitz des Grundhalters 2 auf der Dreheinrichtung 6 wird dadurch erreicht, dass die nicht näher bezeichneten Mittelachsen des Bolzens 9 und der besonders in 4 gezeigten Gewindebohrung 11 nicht parallel zueinander angeordnet sind, wie die entsprechenden Gegenstücke der Halterungseinrichtung 1, sondern einen Winkel von etwa 1° aufspannen, wodurch der Grundhalter 2 bzw. der Bolzen 9 bei Festziehen des Schraubverbindungselements 3 in Form der Schraube eine Verformung erfährt, die zu einer durch Verklemmung bewirkten Sicherung der Formschlussverbindung der Halterungseinrichtung 1 an der Dreheinrichtung 6 führt.
Bei der Montage der Halterungseinrichtung 1 wird zunächst die Einsatzhülse 4 in die Ausnehmung 7 des Grundhalters 2 geschoben. Die Einsatzhülse 4 ist im Profil etwa C-förmig, wobei eine Ausnehmung 12 der Einsatzhülse 4 in Form einer keilförmigen Nut beim Einsetzen der Einsatzhülse 4 in die Ausnehmung 7 des Grundhalters 2 so angeordnet wird, dass die Nut mit ihrer Öffnung in Richtung einer Spannschraube 14 des Grundhalters 2 ausgerichtet ist. In die Nut der Einsatzhülse 4 wird schließlich ein Schaft 15 des Meißelhalters 5 eingeschoben, der in seinen Abmessungen, insbesondere seinem Profil, den Abmessungen der Ausnehmung 12 der Einsatzhülse 4 angepasst ist.
Der Meißelhalter 5 steht im montierten Zustand insbesondere über zwei Spannhülsen 16, 16' mit zwei Hohlkehle 17, 17' des Grundhalters 2 in Kontakt. Durch Festziehen der Spannschraube 14 wird der Meißelhalter 5, insbesondere dessen Schaft 15, gegen die beiden vorderen zueinander in einem spitzen Winkel stehenden inneren Wandungen 18, 19 der Einsatzhülse 4 gepresst. Da die Mittelachse der Spannschraube 14 jedoch nicht orthogonal zu der vom Schaft 15 gebildeten Mittelachse verläuft, wirkt eine Kraftkomponente über den Meißelhalter 5, mit dem die Spannschraube 14 in Kontakt ist, weiter über die Spannhülsen 16, 16' nach unten auf den Grundhalter 2 und auch auf das Schraubverbindungselement 3 in Form der Schraube ein und fixiert diese zusätzlich.
Die 2 zeigt das Schraubverbindungselement 3 in Form einer Sechskantschraube mit einem nach außen gezogenen Zahnrand 20.
3 zeigt die Einsatzhülse 4, insbesondere deren zu dem Schraubverbindungselement 3 zugewandte Seite 21, die eine zu dem Zahnrand 20 des Schraubverbindungselements 3 komplementäre Mikroverzahnungen 23 aufweist.
4 verdeutlicht nochmals den Ausschnitt der Dreheinrichtung 6 mit der Gewindebohrung 11 mit Gewinde M24 sowie dem an die Dreheinrichtung 6 angeschweißten Bolzen 9. Der Bolzen 9 ist ebenfalls von der Halterungseinrichtung 1 verdeckbar.
Die 5 zeigt den Grundhalter 2 mit eingesetzter Spannschraube 14 und zylinderförmiger Ausnehmung 7. Gut zu erkennen ist, dass die Kontaktfläche 10 des Grundhalters 2 in einem Radius nach innen gewölbt ist, um flächig an den Walzenkörper anzulegen zu sein.
6 zeigt einen weiteren Meißelhalter 5'. Hervorzuheben sind hier die Nuten 24 und 25 in die Spannhülsen einschiebbar bzw. einpressbar sind. Die Spannhülsen vermitteln einen besonders belastbaren und zudem elastischen Kontakt des Meißelhalters 5' mit dem entsprechend durch Ausnehmungen an den Meißelhalter 5' angepassten Grundhalter. Durch dass besonders weite Auseinanderstehen der beiden Nuten 24, 25 wird eine besonders drehfeste Verbindung des Meißelhalters 5' im angepassten Grundhalter ermöglicht. Die im hinteren Bereich des Meißelhalters angeordnete Nut 24 kann des Weiteren auch mit einem Hartmetallelement mit Zentrierelement ausgerüstet sein, um einen Rundschaftmeißel in Stoßrichtung d.h. stirnflächig besser abzustützen und zu zentrieren. Hervorzuheben ist auch eine Hohlkehle 26 im Schaftbereich, in die die Spannschraube des Grundhalters eingreift. Schließlich zeigt der Meißelhalter der 6 ebenso wie der Meißelhalter 5 der 1 eine Haltemagneten 27, der den Rundschaftmeißel 1' im Meißelhalter 5' vornehmlich durch Magnetkraft festhält, ohne die Drehfähigkeit des Rundsachaftmeißels 1' einzuschränken.

Claims

Halterungseinrichtung (1) zum Haltern von Meißeln (1') an Dreheinrichtungen, insbesondere Fräswalzen, wobei die Halterungseinrichtung (1) mittels mindestens eines Schraubverbindungselementes (3) kraftschlüssig mit der Dreheinrichtung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubverbindungselement (3) vollständig von der Halterungseinrichtung (1) verdeckbar ist.
Halterungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubverbindungselement (3) mittels eines Meißelhalters (5) der Halterungseinrichtung (1) und/oder von weiteren konstruktiv nötigen Elementen (4) verdeckbar ist.
Halterungseinrichtung (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schraubverbindungselement (3) mittels einer Einsatzhülse (4) der Halterungseinrichtung (1), die in eine, insbesondere zylindrische, Ausnehmung (7) eines Grundhalters (2) der Halterungseinrichtung (1) einsteckbar ist und die ein Schaft (15) des Meißelhalters (5) formschlüssig einsteckbar ist, verdeckbar ist.
Halterungseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das sich außerhalb der Dreheinrichtung befindliche Schraubverbindungselement (3) oder dessen Endabschnitt innerhalb der Ausnehmung (7) anordbar ist.
Halterungseinrichtung (1) nach mindestens einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzhülse (4) durch Formschlussmittel, insbesondere durch eine Mikroverzahnung (23), das Schraubverbindungselement (3) an der Dreheinrichtung fixiert.
Halterungseinrichtung (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtung (1) eine Ausnehmung aufweist, in die ein Bolzen (9), insbesondere einen Passbolzen, der Dreheinrichtung eingreifen kann.
Halterungseinrichtung (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterungseinrichtung (1) einen Bolzen, insbesondere einen Passbolzen, aufweist, der in eine Ausnehmung der Dreheinrichtung eingreifen kann.
Halterungseinrichtung (1), nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Betriebsstellung die Mittelachsen der Schraubverbindung fluchten und die Mittelachsen der Bolzenverbindung nicht fluchten.