DE69910143T2

DE69910143T2 - Werkzeughalter für Frästrommeln einer Fräsvorrichtung

Info

Publication number: DE69910143T2
Application number: DE69910143T
Authority: DE
Inventors: Romolo Bitelli
Original assignee: Bitelli SpA
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2004-06-09
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: EP1000721B1; ATE246580T1; IT245488Y1; EP1000721A1; ITVI980097U1; ES2205618T3; US6086160A; DE69910143D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter, der geeignet ist zur Anwendung bei Frästrommeln von Straßenfräsen.
Es ist bekannt, dass Straßenfräsen verwendet werden zum Entfernen von bituminösen Straßenbelägen. Solche Maschinen sind mit einer Frästrommel versehen, die eine Vielzahl von vorstehenden aktiven Elementen besitzt, die während einer Drehung der Frästrommel die zu entfernende Oberfläche aufbrechen, mit der sie in Kontakt kommen.
Jedes aktive Element weist ein Fräswerkzeug auf, das durch Anlegen eines Drucks in einem Werkzeughalter eingesetzt wird, in welchem es sich um seine eigene Achse frei drehen kann, aber von dem es nicht getrennt werden kann aufgrund einer Blockierwirkung eines dazwischenliegenden elastischen Elements.
Der Werkzeughalter besteht vorzugsweise aus einem Stahlkörper, der sich hauptsächlich in Längsrichtung erstreckt, und in dem ein Gehäuse zur Aufnahme des Fräswerkzeugs ausgebildet ist. Der Werkzeughalter ist lösbar eingesetzt in ein Loch, das in einer prismatischen Basis ausgebildet ist, die lösbar in einem Basisblock befestigt ist, welcher an die Trommel geschweißt ist.
Werkzeughalter vom obigen Typ sind auch in den italienischen Patentanmeldungen desselben Anmelders wie das vorliegende Patent mit den Anmeldenummern VI95A000170 und V196A000071 beschrieben. V195A000170 ist das Prioritätsdokument zu EP-A-0771911, veröffentlicht am 7. Mai 1997. In den genannten Patenten ist jedes der an der Frästrommel angebrachten aktiven Elemente mit einem Werkzeughalter mit einem zylindrischen Mittenbereich versehen. auf einer Seite des zylindrischen Mittenbereichs befindet sich eine erste kegelstumpfförmige Oberfläche, die mit einem entsprechenden Loch in der prismatischen Basis gekoppelt ist. Auf der entgegengesetzten Seite des zylindrischen Bereichs befindet sich eine zweite kegelstumpfförmige Oberfläche mit einer Neigung, die zum Werkzeug hin konvergiert.
Diese in der oben beschriebenen Weise konstruierten Werkzeughalter haben einige Nachteile.
Ein erster Nachteil besteht darin, dass wegen der bestimmten Form, in der der Werkzeughalter gebaut ist, dieser nicht der schwächste Teil des aktiven Elements ist, zu dem er gehört. Dies bedeutet, dass wenn während der Herstellung oder des Betriebs der Maschine das aktive Element einer größeren Belastung ausgesetzt ist als die größte erlaubte Belastung, das aktive Element vorzugsweise in dem Bereich brechen wird, in dem die prismatische Basis mit dem Basisblock verbunden ist oder an den Schweißstellen, mit denen der Basisblock an der Trommel befestigt ist.
Es ist verständlich, dass die letztere Möglichkeit die Trommel insgesamt schwer beschädigen kann, was hohe Wartungs- bzw. Reparaturkosten verursacht.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Kopplung zwischen der ersten kegelstumpfförmigen Oberfläche und dem entsprechenden Loch in der lösbaren prismatischen Basis, das diese Oberfläche aufnimmt, nicht ausreichend geschützt ist gegen zufälliges Eindringen von Schmutz oder allgemein von Fremdkörpern.
Die vorliegende Erfindung überwindet diese Nachteile durch Vorsehen eines Werkzeughalters, welcher der strukturell am meisten nachgiebige Teil ist unter allen Teilen, die das aktive Element bilden, welches auf der Frästrommel einer Straßenfräse angebracht ist. Ferner besitzt der Werkzeughalter verglichen mit herkömmlichen Werkzeughaltern einen besseren Abrieb- bzw. Abnutzungswiderstand.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Werkzeughalter vorgesehen, wie er in Anspruch 1 beschrieben ist. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen offenbart.
Der Werkzeughalter für Frästrommeln von Straßenfräsen umfasst einen Körper, welcher eine Längsachse definiert, wobei der Körper an einem Ende mit einem Gehäuse versehen ist, das geeignet ist zur Aufnahme eines Fräswerkzeugs und einem kegelstumpfförmigen Teil der Außenoberfläche besitzt mit einer Neigung, die zu dem Ende hin konvergiert, dass entgegengesetzt ist zu dem Ende, dass das Werkzeug aufnimmt, wobei die seitliche Außenoberfläche mit der Kegelstumpfform geeignet ist, in einem entsprechend kegelstumpfförmigen Loch lösbar aufgenommen zu werden, welches in einer Trageinheit vorgesehen ist, die zu der Außenoberfläche der Trommel gehört, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper des Werkzeughalters außen eine Ringnut besitzt, die von der Trageinheit vorsteht und den Widerstandsabschnitt bzw. -querschnitt des Werkzeughalters vermindert bzw. verkleinert, um dort einen Sollbruchstelle vorzusehen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Nut zwischen einem ringförmigen Kragen und einem ringförmigen Vorsprung vorgesehen, die voneinander beabstandet sind und beide radial von dem Werkzeughalterkörper vorstehen, wobei der ringförmige Kragen nahe dem Loch angeordnet ist, welches den Werkzeughalter aufnimmt.
Das Ende des Werkzeughalters, das das Fräswerkzeug aufnimmt, besitzt die Form eines Kegelstumpfs, welcher sich zu dem Werkzeug hin verjüngt. Die Oberfläche des Endes des Werkzeughalters besitzt eine Kegelstumpfform und besitzt im Längsschnitt eine gekrümmte Kontur mit einer nach außen gewendeten Konkavität. Vorteilhafterweise gewährleistet das Vorhandensein der Ringnut im Fall, dass die größte zugelassene Belastung überschritten wird, dass der Werkzeughalter an dem Abschnitt bricht, wo die Nut ist, was ein Brechen der lösbaren Basis und/oder des an die Trommel geschweißten Basisblocks verhindert.
Ferner wirkt der ringförmige Kragen, der die Nut definiert vorteilhafterweise als ein Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern in die Kopplung zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil und dem entsprechenden Gehäuse.
Dies wird in größerer Einzelheit beschrieben in der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine Ansicht des Werkzeughalters der Erfindung zeigt, und zwar im Längsschnitt;
2 eine Vorderansicht des Werkzeughalters von 1 zeigt;
3 ein vergrößertes Detail des Werkzeughalters von 1 zeigt;
4 ein weiteres vergrößertes Detail des Werkzeughalters von 1 zeigt;
5 den Werkzeughalter gemäß der Erfindung zeigt, mit der lösbaren Basis und mit dem Block, welcher an die Frästrommel geschweißt ist, um das aktive Element aufzubauen;
6 das aktive Element von 1 im zusammengebauten Zustand zeigt;
7 das aktive Element von 1 angebracht auf der Frästrommel zeigt.
Wie aus den 1, 2, 3, 6 und 7 ersichtlich ist, ist der insgesamt mit 1 bezeichnete Werkzeughalter gemäß der Erfindung von der Bauart, die an einer Trageinheit angebracht werden kann, die insbesondere mit G bezeichnet ist. Letztere ist an der Außenoberfläche S der Frästrommel T einer nicht gezeigten Straßenfräse befestigt.
Wie insbesondere in 5 zu sehen ist, umfasst die Trageinheit G eine lösbare Basis Ba, die mit einem Loch Bf versehen ist, die dem Werkzeughalter 1 mit dem daran angebrachten Werkzeug U aufnimmt. Die lösbare Basis Ba ist von einem Basisblock Bb getragen, der an die Außenoberfläche S der Frästrommel T geschweißt ist.
Der Werkzeughalter 1 und das entsprechende Werkzeug U bilden zusammen mit der lösbaren Basis Ba und dem diese tragenden Basisblock Bb das aktive Element der Frästrommel T, das in den 5, 6 und 7 sichtbar ist, wo es insgesamt mit A bezeichnet ist.
Wie man sehen kann, besitzt der Werkzeughalter 1 einen Körper 2, der eine Längsachse 3 definiert und mit einem durchgehenden Loch 4 in Längsrichtung versehen ist. Am ersten Ende 2a nimmt das durchgehende Loch 4 in lösbarer Weise den Fortsatz Uc des Werkzeugs U auf.
Die Außenoberfläche des Körpers 2 des Werkzeughalters besitzt eine kegelstumpfförmige Oberfläche 5 mit einer Neigung, die zum Ende 2b des Körpers 2 hin konvergiert und auf dem Teil entgegengesetzt zu dem Ende 2a, welches das Werkzeug U aufnimmt, angeordnet ist.
Die kegelstumpfförmige Oberfläche 5 ist mit einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Oberfläche gekoppelt durch ein Loch Bf in der lösbaren Basis Ba.
Vorzugsweise besitzt die kegelstumpfförmige Oberfläche 5 eine Neigung, um das Herausziehen des Werkzeughalters aus der ihn aufnehmenden lösbaren Basis zu unterstützen. Eine Neigung von ungefähr drei Grad hat sich für diesen Zweck als nützlich erwiesen.
Gemäß der Erfindung besitzt der Körper 2 des Werkzeughalters 1 eine außen angeformte Ringnut 6 auf einem Teil, der von der Trageinheit G vorsteht, wobei die Nut den verbleibenden Querschnitt des Werkzeughalters 1 vermindert, um eine Sollbruchstelle zu definieren.
Wenn das aktive Element, wie es in den 4 bis 7 zu sehen ist und insgesamt mit A bezeichnet ist, größeren Belastungen ausgesetzt wird als der größten erlaubten Belastung, wird daher der Werkzeughalter 2 an der Nut 6 nachgeben, wodurch das Brechen der lösbaren Basis und des Basisblocks Bb verhindert wird.
Man kann sehen, dass die Nut 6 zwischen einem ringförmigen Kragen 7 und einem ringförmigen Vorsprung 8 vorgesehen ist, die jeweils radial von dem Körper 2 des Werkzeughalters vorstehen und über der größeren Basis 9 der kegelstumpfförmigen Basis C angeordnet sind.
Wie insbesondere in den vergrößerten Zeichnungen von 3 und 4 zu sehen ist, ist der ringförmige Kragen 7 definiert zwischen einer ersten ringförmigen Wand 7a, die mit der größeren Basis 9 der kegelstumpfförmigen Oberfläche 5 durch eine kreisförmig konturierte erste Verbindung 9a verbunden ist, und eine zweite ringförmige Wand 7b, die mit der Nut 6 anhand einer ebenfalls kreisförmig konturierten zweiten Verbindung 6b verbunden ist. Insbesondere besitzt die Nut 6 eine Bodenoberfläche 6a, die sich umfangsmäßig um den Körper 2 des Werkzeughalters herum erstreckt und daher eine im Wesentlichen kreisförmige Konfiguration besitzt.
Die Außenumfangsoberfläche 7c des ringförmigen Kragens 7 besitzt eine gekrümmte Kontur, die konvex ist bezüglich der Außenseite des Werkzeughalters 1 und mit beiden ringförmigen Wänden 7a und 7b verbunden ist.
Das Vorhandensein des ringförmigen Kragens 7 schützt die kegelstumpfförmige Oberfläche 5 und verhindert insbesondere, das Fremdkörper zwischen die kegelstumpfförmige Oberfläche 5 und das diese aufnehmende Loch Bf während der Herstellung eindringen.
Der ringförmige Vorsprung 8 besitzt eine gekrümmte Oberfläche 8a, die konvex ist bezüglich der Außenseite und die auf einer Seite mit dem Boden 6a der Nut 6 über eine geneigte Wand 8b verbunden ist und auf der entgegengesetzten Seite mit dem das Werkzeug U aufnehmenden Ende 2 über eine gekrümmte Oberfläche 8c verbunden ist, die konkav ist bezüglich der Außenseite des Werkzeughalters 1.
Die konkave Kontur 8c, die bezüglich der Außenseite konkav ist, unterstützt das Abgleiten von Material während des Einsatzes, wodurch abreibende bzw. abnützende Effekte auf dem Werkzeughalter vermindert werden. Wie in 2 zu sehen ist, ist eine ebene Oberfläche 10, die sich in Längsrichtung über die gesamte Länge des Werkzeughalters erstreckt, auf der Außenseite des Werkzeughalters 1 vorgesehen, um zu verhindern, dass sich der Werkzeughalter 1 um seine eigene Längsachse dreht, wenn er in das Loch Bf eingesetzt ist.
Auf der Grundlage des oben gesagten, ist verständlich, dass der Werkzeughalter gemäß der vorliegenden Erfindung die oben identifizierten Probleme löst.
In der Praxis ist es möglich, die Konturen des Werkzeughalters zu modifizieren. Daher können die Konturen andere Formen und Abmessungen besitzen, als beschrieben wurde und in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist.
Somit sollen mögliche unterschiedliche Ausführungsbeispiele auch geschützt werden, solange sie in den Umfang der Erfindung fallen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.

Claims

Werkzeughalter (1) für eine Frästrommel (T) einer Fräsmaschine, wobei der Werkzeughalter einen eine Längsachse (3) definierenden Körper (2) besitzt und Folgendes aufweist: ein erstes Ende (2a), versehen mit einem Gehäuse (4), geeignet zur Aufnahme eines Fräswerkzeugs (U); ein zweites Ende (2b), entgegengesetzt zum ersten Ende (2a), vorgesehen mit einem Teil, das eine Außenoberfläche (5) besitzt, mit der Form eines Kegelstumpfs mit einer zu dem zweiten Ende (2b) konvergierenden Neigung, und zwar geeignet zur entfernbaren Unterbringung in einem entsprechenden kegelstumpfförmigen Loch (Bf), in einer Trageinheit (G), vorgesehen an einer externen oder äußeren Seitenoberfläche (S) der Frästrommel (T), dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeughalter ferner Folgendes aufweist: eine Ringnut (6) an einem Teil des Körpers (2) des Werkzeughalters (1 ), im Gebrauch wegragend von der Trageinheit (G), wobei die Ringnut (6) eine voreingestellte Bremsfläche definiert.
Werkzeughalter (1) nach Anspruch 1, wobei die erwähnte Ringnut (6) benachbart zu einem Ringkragen (7) angeordnet ist, der radial vom Körper (2) des Werkzeughalters (1) wegragt und oberhalb einer größeren Basis (9) des erwähnten Teils mit der erwähnten Außenoberfläche (5) geformt ist, und zwar geeignet zur Unterbringung in dem erwähnten Loch (Bf) der Trageinheit.
Werkzeughalter (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der ringförmige Kragen (7) eine erste ringförmige Wand (7a) aufweist, und zwar verbunden mit der erwähnten größeren Basis (9) des erwähnten Teiles mit der kegelstumpfförmigen Außenoberfläche (5) und mit einer zweiten Ringwand (7b), verbunden mit einer unteren oder Bodenoberfläche (6a) der erwähnten Nut (6), wobei die ringförmigen Wände (7a, 7b) beabstandet zueinander und orthogonal zur Längsachse (3) des erwähnten Körpers (2) angeordnet sind.
Werkzeughalter (1) nach Anspruch 3, wobei die ringförmigen Wände (7a, 7b) mit der erwähnten größeren Basis (9) des erwähnten Teiles mit der kegelstumpfförmigen Außenoberfläche (5) verbunden sind, und mit der Bodenoberfläche (6a) der Nut (6) durch Verbindungen (9a, 6b) mit einem kreisförmigen Umriss.
Werkzeughalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Körper (2) des Werkzeughalters (1) eine ebene Oberfläche (10) aufweist und zwar geformt parallel zur Längsachse (3) des Werkzeughalters (1) und entlang der Länge des Körpers (2).
Werkzeughalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner ein ringförmiger Vorsprung (8) vorgesehen ist, mit einer gekrümmten Oberfläche (8a), die konvex ist relativ zur Außenseite des Werkzeughalters und an einer Seite mit einer Bodenoberfläche (6a) der Nut (6) verbunden ist, und auf der entgegengesetzten Seite mit einem ersten Ende (2a) des Körpers (2) des Werkzeughalters (1), der das Fräswerkzeug (U) aufnimmt.
Werkzeughalter (1) nach Anspruch 6, wobei eine Außenoberfläche des erwähnten ersten Endes (2a), die das Fräswerkzeug (U) aufnimmt, einen – gesehen in einem Längsschnitt – gekrümmten Umriss (8c) aufweist, der relativ zur Außenseite des Werkzeughalters konkav ist und der verbunden ist mit dem erwähnten ringförmigen Vorsprung (8).
Werkzeughalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erwähnte erste Ende (2a), welches das Fräswerkzeug (U) aufnimmt, eine Außenoberfläche mit kegelstumpfförmiger Gestalt zu dem Werkzeug (U) hin konvergierend aufweist.
Werkzeughalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Werkzeug (U) aufnehmende Gehäuse ein Durchgangsloch (4) ist, und zwar vorgesehen in dem Körper (2) des Werkzeughalters (1), koaxial mit der Längsachse (3) desselben.
Werkzeughalter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner ein querverlaufendes Durchgangsloch in einem Gebiet der Ringnut (6) vorgesehen ist, und wobei eine Längsachse des querverlaufenden Durchgangslochs senkrecht zu der erwähnten Längsachse (3) des Werkzeughalters (1) verläuft.