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TWI463063B - A tool holder and a base for receiving the tool holder - Google Patents

A tool holder and a base for receiving the tool holder Download PDF

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TWI463063B
TWI463063B TW099144552A TW99144552A TWI463063B TW I463063 B TWI463063 B TW I463063B TW 099144552 A TW099144552 A TW 099144552A TW 99144552 A TW99144552 A TW 99144552A TW I463063 B TWI463063 B TW I463063B
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TW
Taiwan
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support
tool
insert
tool holder
faces
Prior art date
Application number
TW099144552A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201128054A (en
Inventor
Thomas Lehnert
Karsten Buhr
Cyrus Barimani
Guenter Haehn
Original Assignee
Wirtgen Gmbh
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wirtgen Gmbh filed Critical Wirtgen Gmbh
Publication of TW201128054A publication Critical patent/TW201128054A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI463063B publication Critical patent/TWI463063B/zh

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Description

刀具夾持器和用來容納刀具夾持器的基座
本發明涉及一種具有插件和夾持件的刀具夾持器,此夾持件具有刀具容納部,其中插件具有軸承部段,而夾持件具有支撐部段。此外,本發明還涉及一種用來容納刀具夾持器的基座,此基座具有插件插口、附件以及支撐件,其中支撐件形成具有至少一個支撐面的支座,而附件形成具有至少一個支撐面的對相軸承。
由文獻DE 43 22 401 A1可知一種具有基座和刀具夾持器的刀具夾持器更換系統。基座具有支撐腳,借助支撐腳基座可以焊接在銑輥的外圓周上。插件插口引入到基座內。其中插件插口通到凸緣上。支撐面呈角度而且與工具進給方向對立地連接到凸緣上。基座中可以安裝刀具夾持器。刀具夾持器具有插件,插件可以插入到基座的插件插口內。在安裝狀態下,刀具夾持器以其對立面支撐在基座的支撐面上。為了固定刀具夾持器在基座上,使用止動螺栓。它作用在刀具夾持器的插件上,而且將插件拉入到插件插口中。同時,單一牽引力的作用方向設為,帶有棱柱形正面的插件壓入到基座的棱柱形導軌中。以該方式相對於基座產生刀具夾持器的中心定位。
在刀具夾持器中可以安裝圓柄刀具。這接收了操作插入時的力,而且將力傳導到刀具夾持器上。然後力由刀具夾持器傳導到基座,其中力的最大部分通過在對立面和支撐面之間形成的擋塊連接進行傳導。此外,一部分力導出到由棱柱面產生的接觸面。
該種刀具夾持器更換系統用於在鏟平街道覆層時的插入。在地表採礦中也越來越多地需要刀具夾持器更換系統。在那由於機器效率和進刀速度很高,所以需要很高的工具固定性或堅固性。
本發明的任務在於,提出一種刀具夾持器或一種用來容納刀具夾持器的基座,借此在高載荷的情況下也可以使刀具夾持器相對於基座具有長久和穩固的支撐。
本發明的涉及刀具夾持器的任務通過以下方式得以解決,即夾持件的支撐部段和/或插件的軸承部段具有兩個相互間呈角度設置的支撐面或軸承面,而且其中刀具容納部的中間縱軸線與插件的縱軸線呈鈍角。以該種方式,借助支撐部段和軸承部段形成支撐區域,通過該支撐區域可以最優地將工具插入時出現的橫向負荷導出。此外,借助於單個或多個支撐面和單個軸承面或多個軸承面,形成限定的、明確的、靜止確定的接觸區域,該覆蓋層區域使刀具夾持器可實現重復的無間隙安裝。通過刀具容納部和插件相互呈鈍角的方式,實現更好的力導出和更堅固的結構方式。
根據本發明優選的設計方式可以規定如下,即支撐部段在工具進刀方向上至少局部地在插件前支撐住單個支撐面或多個支撐面,和/或單個或多個軸承面基本上逆著工具進刀方向定向。以該種方式考慮插入工具時變化的力方向。在工具開始插入到待鏟平的物品時,力更容易通過前面的單個或多個支撐面吸收,而在工具繼續插入過程中,力負荷載越來越在單個或多個軸承面上產生,單個或多個軸承面逆著工具進刀方向定向。支撐面和軸承面的這種定向使刀具夾持器實現了負荷優化的結構。
如果在根據本發明的刀具夾持器中規定如下,即單個或多個軸承面具有平面區域,該平面區域在插件的縱軸方向上與單個或多個支撐面交錯地設置,那麽通過間距形成杠杆,通過力矩可以確保鏟平。一種可以考慮的本發明備選方案是,插件在其工具進刀方向上變化的插件前側上具有至少一處用於載入螺絲的壓力面,其中壓力面與插件的縱軸面呈角度設置。通過螺絲可以導入單一牽引力到插件中。由於螺絲從前側作用在插件上,刀具夾持器可以逆著工具進刀方向導入其安裝位置而且保持在那,由此最優地從背側支撐著刀具夾持器。
一個優選的本發明設計如下,即單個或多個支撐面在方向上指向插件的自由端。由此,可安全地去除在工具開始插入時更容易在插件自由端方向上作用的負載力。在此可以特別規定,單個或多個支撐面基本上與刀具容納部的中間縱軸線平行地延伸。
如果刀具夾持器如此設計,即夾持件具有通過插入件突出的區域,而且單個或多個支撐面設置在突出區域上,那麽就使刀具夾持器具有優化負荷的形狀。由於單個或多個支撐面設置在夾持件的突出區域上,所以支撐面可以可靠地支撐該區域,而且支撐面密封地設置在通過插入的圓柄刀具起作用的力導入點上。由此可減少負荷力矩。
隨著工具進刀的深入,合力的方向改變。在工具開始插入時,力的方向更容易地定向在徑向方向上,那麽它們隨著工具插入的深入就會在逆向進刀方向的方向上上旋轉。為了可靠地接收在此產生的合力,根據本發明可規定,單個或多個軸承面在插件縱軸線方向上局部地高出單個或多個支撐面,和/或單個或多個軸承面在縱軸線方向上一直導入到夾持件的區域中。
簡單的結構成型特別地來自如下,即單個或多個軸承面與插件的縱軸線平行地延伸,或基本上在縱軸線的方向上延伸。
一個優選的本發明設計如下,即單個或多個支撐面和軸承面各自形成滑動導軌。在安裝刀具夾持器時,刀具夾持器可以借助其支撐面安放在基座的對立面上。隨後將刀具夾持器與基座夾緊,其中刀具夾持器在其滑動導軌上可以無級地移動到確定位置。這保證了明確和可靠的安裝。滑動導軌也用於將刀具夾持器導入其常規的安裝位置。在安裝位置上,刀具夾持器與基座緊密連接,從而在這兩個組成部分間不再可能有相互運動。
刀具夾持器是更換件,它首先可以在銑輥的不同位置上安裝在相應的基座上。為了在不同的安裝位置上總是可以實現可靠的力導出,根據本發明的設計如下,即軸承面和/或支撐面各自設置在刀具夾持器的中間橫向平面的兩側,此中間橫向平面在工具進刀方向上延伸,和/或設置得與該中間橫向平面對稱。
一個優選的本發明設計如下,單個或多個支撐面基本平行於刀具容納部的中間縱軸線延伸,或在刀具容納部的中間縱軸線和單個或多個支撐面之間呈0°和20°的鈍角。單個支撐面或多個支撐面因此可以緊密地導入在刀具容納部上,由此形成緊湊的結構方式。
已顯現的有,如果規定,刀具容納部的中間縱軸線和插件縱軸線之間的鈍角選擇在110°到160°的範圍內,那麽尤其在刀具深入插到待除去的物質中時,可以提供足夠牢固的刀具夾持器。
為了在刀具插入時確定地獲取變化的力方向,優選規定,單個或多個支撐面和軸承面在相互相對的方向上定向,特別地相互間正好相反地面對面對立。
本發明的任務還借助於用來容納刀具夾持器的基座得以解決,基座具有插件插口、附件和支撐件。其中支撐件形成具有單個或多個其他支撐面的支座。附件形成具有另一個或其他支撐面的對相軸承。根據本發明設為,支撐件具有兩個支撐面,和/或附件具有兩個其他支撐面,而且此支撐面和/或其他支撐面相互間棱柱型地呈角度安裝,而且一個或多個支撐面與插件插口的中間縱軸線呈鈍角。如上面結合刀具夾持器已經所提到一樣,通過棱柱形的支撐面或棱柱形的其他支撐面可以最優地導出預期的橫向力。支撐面與插件插口的中間縱軸線呈鈍角的設置實現最優化的力導出和緊湊的結構方式。
有利地,支撐件在工具進刀方向上定向在插件插口縱軸線的前面,而附件在工具進刀方向上定向在插件插口縱軸線的後面。由此支撐面和其他支撐面也保持在此縱向軸線的前面或後面。通過支撐面的分配,形成杠杆臂,此杠杆臂減小預期的負荷扭矩。有利地,附件的其他支撐面具有平面區域,平面區域至少局部地垂直於工具進刀方向相對於支撐件的支撐面交錯設置。
一種可考慮的發明方式如下,即支撐件的單個或多個支撐面與插件插口的縱向軸線呈鈍角延伸,和/或逆著工具進刀方向。支撐面的該種定位在工具開始插入到待剷除的物品時實現了最優化的力線。
為了將刀具夾持器安全地保持在基座上,可以規定如下,即支撐件具有至少一個螺栓孔,螺栓孔通到插件插口中。螺栓孔中可以旋入螺絲元件,此螺絲元件作用在刀具夾持器上。
圖1示出基座10,基座10具有帶有凹形圓頂上表面的底面11。借助於該上表面,基座可以放在銑輥的圓柱形外罩上,而且可結實地焊接在上面。刀具夾持器20與基座10連接。
如圖3示出,基座10具有插件插口15,插件插口15容納有刀具夾持器20的插件。隨後參照圖4到6,進一步闡述了刀具夾持器20的設計。
如圖4示出,刀具夾持器20具有插件21,夾持件25彎曲地連接在插件上。其中理想地在插件21和夾持件25之間呈鈍角。插件21在其在工具進刀方向(v)上變化的插件前側22的區域內形成正面21.1。兩個鏤空如此深入到正面21.1中,使得這兩個鏤空形成壓力面21.2。其中壓力面21.2與插件21的縱軸線呈角度地設置。插件21的支撐壓力面21.2的突起穿過側面的通道截面21.3進入側表面21.4中。其中在工具進刀(v)方向上調整側表面21.4,而且指向工具側面。如圖5所知,側表面21.4在插件背側23的區域內穿過到達軸承面21.5。其中軸承面21.5相互呈角度。軸承面21.5又借助於通道面21.6連接,而且逆著進刀方向v。
夾持件25設有圓柱孔形式的刀具容納部26。刀具容納部26的中間縱軸線M與插件21的縱軸線L理想地呈100°到160°的夾角,首選130°。刀具容納部26穿過入口擴展區27到達接觸面25.3。其中接觸面25.3徑向於刀具容納部26延伸。刀具容納部26相反地穿過接觸面25.3到達截面尖端25.1。截面尖端25.1設為鈍角錐面的形式,而且引導刀具夾持器20的外罩面25.2到達接觸面25.3。夾持件25在刀具容納部26的下部區域具有兩個支撐面29,兩個支撐面29相互間呈V形夾角安裝。在此指出,如圖6可知,由於支撐面29在插件自由端方向上以及同時在進刀方向(v)上斜向安裝,而且如圖3示出,支撐面29平行或基本平行於刀具容納部26的中間縱軸線M延伸。如圖5可知,夾持件25具有側面的延展28,支撐面29延伸到其中。支撐面29和軸承面21.5以相互相反的方向定向。
隨後參照圖7和8進一步闡述了基座10的外形。
基座10具有插件插口15,插件插口15設計為在橫截面上與刀具夾持器20的插件21的外輪廓相匹配。插件插口15的前面借助於支撐件12限定。螺栓孔13作為螺紋加工在支撐件12內。螺栓孔13通到插件插口15中。相反地,插件插口15將螺栓孔13延伸到孔擴展區13.1中。支撐件12在其上部徑向外部區域內具有支座18,支座18由兩個支撐面18.1形成。兩個支撐面18.1相互呈夾角安裝。支撐面18.1的角度定位與刀具夾持器20的支撐面29的定位相匹配,使得刀具夾持器20的支撐面29可以平面平行地放在基座10的支撐面18.1上。出於確定刀具夾持器20位置的目的,支撐面18.1通過回退的凸緣18.4相互連接。
插件插口15背面由對相軸承16限定。其中對相軸承16是背面凸緣17的一部分,凸緣17逆著進刀方向(v)通過插件插口15突出。其中對相軸承16由兩個其他的、相互間呈夾角的支撐面16.1形成。這些其他的支撐面16.1又設計為在佈置和空間排列上匹配於刀具夾持器20的軸承面21.5,使得其他軸承面21.5可平面平行地貼靠在支撐面16.1上。相對於支撐面18.1,插件插口15由自由面18.2限定。在工具進刀方向(v)上,插件插口15由兩個側面的連接截面19限定。由連接截面19組成的、朝向插件插口15的內表面越過自由面18.5到達壁18.6,壁18.6又在工具進刀方向(v)上定向。壁18.6又向自由面18.2擴展。如圖7清晰可知,鏤空17.1深入到凸緣17內。
刀具夾持器在基座10上的安裝如下進行。
首先,刀具夾持器20借助插件21插入到基座10的插件插口15內。如圖3可知,然後螺紋銷釘作為固定元件14擰入到螺栓孔13中。固定元件14具有與螺栓軸面呈直角定向的接觸壓力面,此接觸壓力面貼靠在刀具夾持器20的壓力面21.2上。其中接觸壓力面必須不是平面,而可以是球面。圖1可知,應用兩個固定元件14來固定刀具夾持器20,因此也加兩個螺栓孔13到基座10裏。在對固定元件14進行張緊時,固定元件14壓在壓力面21.2上。基於壓力面21.2對於插件21中間縱軸的彎曲定位,固定元件14把單一牽引力施加到在插件21上。同時產生分力,該分力逆著進刀方向(v)延伸,而且將插件21壓入對相軸承16中。在插件21縱軸線方向上延伸的分力將支座18的支撐面18.1與刀具夾持器20的支撐面29貼靠在一起。如圖3特別清晰地可知,現在對固定元件14的張緊使得刀具夾持器20在插件21的中間軸線的兩側經受支撐。一方面,在刀架20的插件側末端上在中間縱軸線的背側支撐在對相軸承16上,另一方面,刀架20的支撐件側末端上在中間縱軸線的前面支撐在支座18上。因此支撐面29和軸承面21.5在刀具夾持器20上相反地面對面。固定螺栓14現在如此作用於插件21上,即刀具夾持器20在支架18和對相軸承16上張緊。以該方式保證刀具夾持器20安全和不可消失的固定。
由圖3進一步知道,螺栓孔13的孔擴展區13.1中可以插入覆蓋元件14.1,該覆蓋元件14.1遮蓋固定元件14的工具插口。
無論是基座10還是刀具夾持器20基本上都設計為鏡像對稱於各個元件的在進刀方向(v)上延伸的的中間橫向平面。由此有利於穩定的負荷轉移。
在操作插入時,插入到刀具容納部26中的、結構方式常見的圓柄刀插入到待鏟平物品中,例如煤層。在插入時,首先要求包括支座18和支撐面29的支撐。在工具插入時,也由於進刀(v)會將刀具夾持器壓入到對相軸承16中。刀具夾持器20在那裏大面積的貼靠保證了安全的力導出。
如圖3可知,刀具夾持器20對於基座10的清晰的分配特別地通過以下方式得發保證,即只是在兩個前述的中央支撐位置上進行支撐。在凸緣18.4、自由面18.2、自由面18.5的壁18.6區域以及連接截面19的區域中,插件21由插件插口15空著。如果現在在插入基座10的過程中,支撐面18.1例如發生磨損,那麽凸緣18.4形成回退空間。刀具夾持器20與凸緣18.4的間距保證了,在磨損情況下重新設置刀具夾持器。其中因此可特別地實現磨損平衡,因為支撐面18.1和其他支撐面16.1形成滑動導軌,刀具夾持器20在再拉緊時可以沿著滑動導軌滑動。如果基座10的使用壽命必須持續刀具夾持器20的多個生命周期(如通常所需的那樣),那麽該設計特別有利。那麽未磨損的刀具夾持器20也可以一直安全地固定和保持在部分磨損的基座10上。
在操作插入時,由裝上的圓柄刀上卸下垃圾物質,這些垃圾物質在刀具夾持器20上在側面25.2的區域中導出。這些垃圾物質通過延展28向外導出,由此保護基座10免受垃圾物質的研磨影響。
如果圓柄刀磨損,那麽可以簡單地更換該圓柄刀。這變得可能,因為基座10上的鏤空17.1與刀具夾持器裏的空隙24一起形成工具插口。推出工具可以應用其中,推出工具作用於圓柄刀的背側,從而將刀由刀具容納部26推出。如圖5可知,刀具容納部26與間隙24具有空間上的連接。
10...基座
11...底面
12...支撐件
13...螺栓孔
13.1...孔擴展區
14...固定元件
16...對相軸承
17...附件
18...支座
11...中間縱軸線
20...刀具夾持器
21...插件
22...插件前側
25...夾持件
26...刀具容納部
29...支撐面
隨後根據附圖中所示的實施實例進一步闡明了本發明。其中:
圖1 在透視的正視圖中示出了帶有基座和刀具夾持器的工具組合;
圖2 在透視的後視圖中示出了根據圖1的工具組合;
圖3 在縱斷面中示出了穿過根據圖1或2的工具組合;
圖4 在透視的前視圖中示出了按照圖1到3的工具組合的刀具夾持器;
圖5 在後視圖中示出了根據圖4的刀具夾持器;
圖6 在縱斷面中示出了穿過根據圖4或5的刀具夾持器;
圖7 在透視俯視圖中示出了根據圖1到3的基座;而且
圖8 在縱斷面中示出了穿過根據圖7的基座。
10...基座
11...底面
12...支撐件
13...螺栓孔
13.1...孔擴展區
14...固定元件
17...附件
18...支座
20...刀具夾持器
25...夾持件
26...刀具容納部

Claims (20)

  1. 一種具有插件(21)和夾持件(25)的刀具夾持器,夾持件(25)具有刀具容納部(26),其中插件(21)具有軸承部段,而夾持件(25)具有支撐部段,其中支撐部段和/或軸承部段具有兩個相互間呈夾角設置的支撐面(29)和/或軸承面(21.5),而且其中刀具容納部(26)的中間縱軸線(M)與插件(21)的縱軸線(L)呈鈍角,其中該些支撐面(29)或軸承面(21.5)基本上逆著工具進刀方向(v)定向。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的刀具夾持器,其特徵在於,支撐部段在工具進刀方向(v)上至少局部地在插件(21)前支撐住單個支撐面(29)或多個支撐面(29)。
  3. 根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器,其特徵在於,單個或多個軸承面(21.5)具有平面區域,該平面區域在插件(21)的縱軸方向上至少局部地與單個或多個支撐面(29)交錯設置。
  4. 根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器,其特徵在於,插件(21)在其工具進刀方向(v)上變化的插件前側(22)具有至少一個用於載入螺絲的壓力面(21.2),其中單個或多個壓力面(21.2)與插件(21)的縱軸面呈角度設置。
  5. 根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器,其特徵在 於,單個或多個支撐面(29)在方向上指向插件(21)的自由端。
  6. 根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器,其特徵在於,夾持件(25)具有通過插入件(21)突出的區域,而且單個或多個支撐面(29)設置在此突出區域上。
  7. 根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器,其特徵在於單個或多個軸承面(21.5)在插件(21)縱軸線方向上局部地高出單個或多個支撐面(29),和/或單個或多個軸承面(21.5)一直導入到夾持件(25)的區域中。
  8. 根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器,其特徵在於,單個或多個軸承面(21.5)平行於插件(21)的縱軸面延伸,或基本上在縱軸面的方向上延伸。
  9. 根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器,其特徵在於,單個或多個支撐面(29)和軸承面(21.5)各自形成滑動導軌。
  10. 根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器,其特徵在於,軸承面(21.5)和/或支撐面(29)分別設置在工具進刀方向(v)上延伸的刀具夾持器(20)的中間橫向平面的兩側上,和/或與該中間橫向平面對稱地設置。
  11. 根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器,其特徵在於,單個或多個支撐面(29)基本平行於刀具容納部(26)的中間縱軸線(M)或刀具容納部(26)的中間縱軸線(M)和單個或多個支撐面之間(29)呈-20°和20°之間的夾角。
  12. 根據申請專利範圍第11項所述的刀具夾持器,其特徵在於,刀具容納部(26)的中間縱軸線(M)和插件(21)縱軸線(L)之間的鈍角選 擇在110°到160°範圍之間。
  13. 根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器,其特徵在於,單個或多個支撐面(29)和軸承面(21.5)在相互相對的方向上定向,且相互間正好相反地面對面對立。
  14. 一種用來容納刀具夾持器(20)的基座(10),夾持器具有插件(21)和夾持件(25)的刀具夾持器,夾持件(25)具有刀具容納部(26),其中插件(21)具有軸承部段,而夾持件(25)具有支撐部段,其中支撐部段和/或軸承部段具有兩個相互間呈夾角設置的支撐面(29)和/或軸承面(21.5),而且其中刀具容納部(26)的中間縱軸線(M)與插件(21)的縱軸線(L)呈鈍角,其中支撐面(29)或軸承面(21.5)基本上逆著工具進刀方向(v)定向,該基座具有:一插件插口(15)、一附件(17)以及支撐件(12),其中支撐件(12)形成具有一個或多個支撐面(18.1)的支座(18),且/或附件(17)形成具有一個或多個其他支撐面(16.1)的對相軸承(16),其特徵在於,支撐件(12)具有兩個支撐面(18.1),和/或附件(17)具有兩個其他支撐面(16.1),而且支撐面(18.1)和/或其他支撐面(16.1)相互間棱柱型地呈角度安裝,而且支撐面(18.1;16.1)與插件插口(15)的中間縱軸線呈鈍角。
  15. 根據申請專利範圍第14項所述的基座,其特徵在於,支撐件(12)在工具進刀方向(v)上將單個或多個支撐面(18.1)保持在插件插口(15)縱軸線的前面,而附件(17)將單個或多個其他支撐面(16.1)保 持在插件插口(15)縱向軸線的後面。
  16. 根據申請專利範圍第14或15項所述的基座,其特徵在於,其他的單個或多個附件(17)支撐面(16.1)具有平面區域平面區域至少局部地垂直於工具進刀方向(v)相對於支撐件(12)的單個或多個支撐面(18.1)交錯設置。
  17. 根據申請專利範圍第14或15項所述的基座,其特徵在於,支撐件的單個或多個支撐面(18.1)與插件插口(15)的縱向軸線呈鈍角延伸,和/或基本上逆著工具進刀方向(v)。
  18. 根據申請專利範圍第14或15項所述的基座,其特徵在於,支撐件(12)具有至少一個螺栓孔(13),螺栓孔通到插件插口(15)。
  19. 根據申請專利範圍第14或15項所述的基座,其特徵在於,其他支撐面(16.1)指向工具進刀方向(v)。
  20. 一種工具結構,其帶有根據申請專利範圍第1或2項所述的刀具夾持器(20),還帶有根據申請專利範圍第14或15項所述的基座(10)。
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