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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für eine Bodenbearbeitungsmaschine,
insbesondere für
eine Kreiselegge. Die Erfindung betrifft ferner ein Werkzeug für diesen
Halter.
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Das
Dokument EP-A-891688 beschreibt einen Werkzeughalter mit den Merkmalen,
die in dem Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben sind. Dieses
Dokument beschreibt ein Bodenbearbeitungsgerät, insbesondere eine Kreiselegge,
die einen sich quer zu der Vorschubrichtung des Geräts während der
Arbeit erstreckenden Rahmen, eine Vielzahl von unter dem Rahmen
angeordneten Werkzeughalterrotoren, die sich jeweils um vertikale
Achsen drehen können,
eine Vielzahl von Werkzeugen, die einen Arbeitsabschnitt und einen
Befestigungsabschnitt aufweisen und die in Übereinstimmung mit einer radialen
Richtung relativ zu der Rotationsachse des Rotors zur Befestigung
an den Werkzeughalterrotoren bestimmt sind, eine Vielzahl von auf
den Werkzeughalterrotoren angeordneten Sitzen zum Platzieren der
Verbindungsabschnitte der Werkzeuge und ein Verbindungselement,
das wenigstens zwei Werkzeuge, die auf dem gleichen Werkzeughalter
gelagert sind, in einer derartigen Weise miteinander verbindet,
dass diese Arbeitsgeräte
radial gehalten werden, umfasst.
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Bei
der in dem Dokument EP-A-891688 beschriebenen Lösung werden die Befestigungsabschnitte
der Arbeitsgeräte
in die entsprechenden Sitze mit einer Bewegung in der radialen Richtung
eingesetzt, die von außen
nach innen relativ zu der Rotationsachse des Werkzeughalterrotors
erfolgt. Nach dem Einsetzen der Befestigungsabschnitte der Werkzeuge
in die entsprechenden Sitze wird das Verbindungselement eingesetzt
und an dem Rotor derart befestigt, dass die Werkzeuge relativ zu
dem Rotor entgegen der Wirkung der Zentrifugalkraft befestigt werden.
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Eine
Kreiselegge ist normalerweise mit einer Vielzahl von Werkzeughaltern
ausgestattet, die entlang einer sich relativ zu der Vorschubrichtung
der Maschine während
der Arbeit quer erstreckenden Richtung aufeinander ausgerichtet
sind. Die verschiedenen Werkzeughalter sind normalerweise nahe beieinander
angeordnet. Bei der in dem Dokument EP-A-891688 beschriebenen Lösung, erfordert das
Austauschen der Arbeitsgeräte
das Platzieren jedes Werkzeughalters in einer derartigen Weise,
dass die Arbeitsgeräte
in der radialen Richtung von innen nach außen entfernt werden können und
das Einsetzen eines neuen Werkzeugs in der radialen Richtung von
außen
nach innen ermöglicht
wird. Die Bedienperson, die das Austauschen der Werkzeuge bei einer
Kreiselegge des in dem oben genannten Dokument beschriebenen Typs
vornimmt, muss häufig komplizierte
Handgriffe durchführen,
um die verschiedenen Werkzeughalter auszurichten, bevor sie in der
Lage ist, die Werkzeuge zu entfernen, um Störungen durch die Werkzeuge
eines benachbarten Halters zu vermeiden.
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Die
vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen verbesserten
Werkzeughalter zur Verfügung
zu stellen, der die Überwindung
der oben genannten Nachteile ermöglicht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Werkzeughalter gelöst, der die
im Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen aufweist.
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Die
Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der
folgenden genauen Beschreibung anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels
eindeutig hervor. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht einer ersten Ausführungsform
eines Werkzeughalters gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Werkzeugs, das in dem Werkzeughalter
der 1 verwendet werden soll,
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3 eine
perspektivische Ansicht des Werkzeughalters
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3 eine
perspektivische Ansicht des Werkzeughalters der 1,
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4 eine
Draufsicht entsprechend dem Pfeil IV der 3,
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5 und 6 Seitenansichten
entsprechend den Pfeilen V bzw. VI der 4,
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7 einen
Schnitt auf der Linie VII – VII
der 6,
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8 einen
Schnitt auf der Linie VIII – VIII der 4,
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9 eine
perspektivische Ansicht, die den Schritt des Anbauens eines Werkzeugs
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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10 einen
Teilschnitt auf der Linie X-X der 9,
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11 eine
schematische Draufsicht, die eine erste Variante der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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12 eine
schematische Draufsicht, die eine zweite Variante der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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13 einen
axialer Schnitt ähnlich
der 7, der eine alternative Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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14 einen
der 7 ähnlicher
Schnitt, der eine zusätzliche
Variante der vorliegenden Erfindung zeigt, und
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15 und 16 schematische
Ansichten entsprechend dem Pfeil XV der 2, die verschiedene
Ausführungsformen
des Befestigungsabschnitts des Werkzeugs zeigen.
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Es
sollte beachtet werden, dass bei einigen der beigefügten Zeichnungsfiguren
die Darstellung einiger Bestandteile, die in anderen Figuren zu
sehen sind, weggelassen wurde, um die Klarheit zu verbessern.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 und die 3 bis 7 bezeichnet
das Bezugszeichen 10 einen Werkzeughalter gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Werkzeughalter 10 umfasst einen Werkzeughalterrotor 11,
der sich um eine Achse 12 drehen kann, die sich beim Gebrauch
in eine vertikale oder im Wesentlichen vertikale Richtung erstreckt.
Der Werkzeughalterrotor 11 umfasst einen scheibenförmigen Körper 13 mit
einer ebenen unteren Fläche 14. Der
scheibenförmige
Körper 13 ist
drehbar auf einem Rahmen (nicht dargestellt) befestigt und mit Betätigungsmitteln
versehen, die den scheibenförmigen Körper 13 in
eine Rotation um die Achse 12 versetzen können. Diese
Betätigungsmittel
sind nicht dargestellt, da sie über
den Umfang der vorliegenden Erfindung hinaus gehen. Diese Betätigungsmittel
können
in jeder beliebigen Art ausgebildet sein, die auf dem Bereich von
Bodenbearbeitungsmaschinen bekannt ist. An dem Werkzeughalterrotor 11 ist
ein Drehzapfen 15 befestigt. Der Drehzapfen 15 kann
an dem scheibenförmigen
Körper 13 oder
an anderen an dem Werkzeughalterrotor 11 vorgesehenen Bestandteilen
befestigt sein. Der Drehzapfen 15 erstreckt sich koaxial
relativ zu der Achse 12 und hat einen Abschnitt, der aus
der unteren Fläche 14 des scheibenförmigen Körpers 13 hervorsteht.
Unter Bezugnahme auf die 1 ist der scheibenförmige Körper 13 mit Öffnungen 16 versehen
und kann ferner mit Öffnungen 17 versehen
sein.
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Der
Werkzeughalterrotor 11 umfasst ein Paar Halteorgane 18,
die mittels Befestigungsschrauben 19, die sich durch Öffnungen 20 in
den Halteorganen 18 erstrecken und in entsprechende Öffnungen 16 in
dem scheibenförmigen
Körper 13 eingreifen,
an dem scheibenförmigen
Körper 13 befestigt
sind. Die Öffnungen 16 können mit
einem Gewinde versehen oder glatt sein, wobei die Befestigungsschrauben
in diesem Fall in mit einem Gewinde versehene Muttern (nicht dargestellt)
eingreifen. Es können
außerdem
Ausrichtstifte 21 (3) vorgesehen
sein, die jeweils in eine der Öffnungen 17 in
dem scheibenförmigen
Körper 13 und
in eine Öffnung 22 des
jeweiligen Halteorgans 18 eingreifen. Die Halteorgane 18 werden
an einer ebenen Fläche 14 des scheibenförmigen Körpers 13 befestigt.
Diese Befestigung kann in dem Sinn als dauerhaft angesehen werden,
dass es nicht erforderlich ist, die Halteorgane 18 zu entfernen,
um die Werkzeuge auszutauschen. Die Halteorgane können daher
einstückig
mit dem scheibenförmigen
Körper 13 ausgebildet
werden oder sie können
dauerhaft, beispielweise durch Schweißen, an diesem befestigt werden.
Die Befestigungsorgane können
ebenfalls als einzelnes einstückiges
Bauteil ausgebildet sein.
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Die
Befestigungsorgane 18 bilden eine zentrale Öffnung 23 und
zwei Haltesitze 24. Jeder Haltesitz 24 erstreckt
sich relativ zu der Rotationsachse 12 in der radialen Richtung
und weist zwei seitliche Arretierflächen 25 auf.
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Jeder
Haltesitz 24 wird im Wesentlichen durch zwei Abschnitte 26 mit
einem im Wesentlichen L-förmigen
Querschnitt der beiden Befestigungsorgane 18 gebildet.
Diese Abschnitte 26 bilden zusammen mit den ebenen Flächen 14 des
scheibenförmigen
Körpers 13 einen
Sitz mit einem unterschnittenen Profil, das unten offen ist und
an seinem inneren Ende mit der zentralen Öffnung 23 in Verbindung steht.
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Bei
der in den 1 und 3 bis 7 dargestellten
Ausführungsform
konvergieren die Arretierflächen 25 der
Haltesitze 24 in radialer Richtung von Innen nach Außen. Somit
hat das radial innen liegende Ende jedes Haltesitzes 24 eine
größere Breite als
das radial außen
liegende Ende.
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Unter
Bezugnahme auf die 2 bezeichnet das Bezugszeichen 27 ein
Werkzeug zur Bodenbearbeitung, das an dem Körper des Werkzeughalters 10 befestigt
werden soll. Das Werkzeug 27 umfasst einen Arbeitsabschnitt 28 und
einen Befestigungsabschnitt 30. Der Befestigungsabschnitt 30 hat
eine Form, die komplementär
zu der Form eines Haltesitzes 24 ist. Bei der in der 2 gezeigten
Ausführungsform
erstreckt sich der Befestigungsabschnitt 30 im Wesentlichen
in einem Winkel von 90° relativ zu
dem Arbeitsabschnitt 28. Der Befestigungsabschnitt 30 hat
zwei seitliche Arretierflächen 31,
die in Richtung auf das äußere Ende
des Befestigungsabschnitts 30 konvergieren, d.h. in Richtung
auf den Teil, von dem aus sich der Arbeitsabschnitt 28 erstreckt.
Der Befestigungsabschnitt 30 ist weiterhin mit einer Durchgangsöffnung 32 versehen,
die eine langgestreckte Form in einer sich rechtwinklig zu dem Arbeitsabschnitt 28 erstreckenden
Richtung hat. Die Durchgangsöffnung 32 ist
vorzugsweise mit einem abgerundeten Ende 33 versehen und
ist vorzugsweise an der inneren Stirnfläche 34 offen.
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Unter
Bezugnahme auf die 9 und 10 wird
jetzt die Art und Weise beschrieben, in der ein Werkzeug 27 an
dem Werkzeughalter 10 befestigt wird. Die 9 zeigt
den Zustand, bei dem ein erstes Werkzeug 27' bereits an dem Werkzeughalter 10 befestigt
ist und bei dem sich ein zweites Werkzeug 27'' in
einer intermediären
Befestigungsphase befindet. Wie in der 9 gezeigt
ist, wird das zu befestigende Werkzeug 27'' in
der Richtung der Rotationsachse 12 mit einer nach oben
gerichteten Bewegung in die zentrale Öffnung 23 eingesetzt.
Die langgestreckte Öffnung 32 des
Befestigungsabschnitts 30 nimmt den vorstehenden Teil des
an dem scheibenförmigen
Körper 13 befestigten
Drehzapfens 15 auf. Die 9 und 10 zeigen
das Werkzeug 27'' am Ende dieser
ersten Phase. Danach wird das Werkzeug 27'' in
radialer Richtung von innen nach außen in einer derartigen Weise
bewegt, dass der Befestigungsabschnitt 30 in den entsprechenden
Sitz 24 eingesetzt wird. Es ist selbstverständlich,
dass es bei dieser Art der Befestigung der Werkzeuge 27 erforderlich
ist, dass die zentrale Öffnung 23 des
Werkzeughalterrotors 11 eine derartige Größe haben muss,
dass sie den Befestigungsabschnitt 30 des Werkzeugs 27 aufnehmen
kann. Das Werkzeug 27'' wird in der
radialen Richtung von innen nach außen bewegt, bis die Arretierflächen 31 des
Befestigungsabschnitts 30 in Kontakt mit den seitlichen
Arretierflächen 25 des
entsprechenden Sitzes 24 kommen.
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Wenn
beide Werkzeuge 27' und 27'' in der oben beschriebenen Weise
in den Sitzen 24 platziert wurden, wird ein Abstandshalter 35 in
die zentrale Öffnung 23 des
Werkzeughalterrotors 11 eingesetzt. Wie in den 3 bis 7 gezeigt
ist, wird der Abstandhalter 35 von einer rechteckigen Platte
mit einer zentralen Öffnung 36 gebildet,
die den vorstehenden Teil des Drehzapfens 15 aufnimmt.
Der Abstandshalter 35 wird an dem Drehzapfen 15 beispielsweise durch
einen Stift 37 befestigt, der in eine am Ende des Drehzapfens 15 ausgebildete
Querbohrung 38 eingeführt
wird. Der Stift 37 kann von dem Typ sein, der einen Ring 39 umfasst,
der nach dem Einsetzen des Stifts 37 so platziert wird,
wie in den 3 bis 7 gezeigt
ist.
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Der
einzige Zweck des Abstandshalters 35 besteht darin, die
Bewegung des Werkzeugs 27 in der radialen Richtung von
außen
nach innen zu verhindern. Bei der in den 3 bis 7 gezeigten Ausführungsform
hat der Abstandhalter 35 sich parallel zu der Achse 12 erstreckende
Anschlagwände 40,
die einen Arretieranschlag bilden, an den sich die inneren Stirnflächen 34 der
Werkzeuge 27 anlegen. Bei der in der 13 gezeigten
Variation hat der Abstandshalter 35 Anschlagwände 40,
die relativ zu der Achse 12 geneigt sind und nach oben
konvergieren. Die Anschlagwände 40 arbeiten
mit Flächen 34 der Werkzeuge 27 zusammen,
die die gleiche Neigung haben. Bei der in der 13 dargestellten
Ausführungsform
ist der Abstandshalter mittels einer Schraube 41 an dem
scheibenförmigen
Körper 13 des
Werkzeughalterrotors 11 befestigt. Es versteht sich, dass
das Anziehen der Schraube 41 eine Bewegung des Abstandshalters 35 nach
oben verursacht, der durch den Kontakt der geneigten Flächen 40, 34 die
Werkzeuge 27 nach außen
drückt,
bis die Arretierflächen 31 der
Werkzeuge 27 in Kontakt mit den entsprechenden Arretierflächen 25 der
Sitze 24 kommen.
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Bei
der zuvor beschriebenen Ausführungsform
hat der Befestigungsabschnitt 30 jedes Werkzeugs 27 im
Wesentlichen keilförmig
ausgebildete Arretierflächen,
die in arretierenden Kontakt mit komplementär ausgebildeten Flächen des
jeweiligen Sitzes 24 kommen. Die Verwendung von zwei keilförmig ausgebildeten
Flächen
ist lediglich eine der möglichen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung umfasst jede beliebige
Lösung, bei
der ein Zustand geschaffen wird, durch den die Werkzeuge als Folge
ihrer Bewegung in den jeweiligen Sitzen 24 in der radialen
oder im Wesentlichen radialen Richtung von innen nach außen arretiert werden.
Die beim Gebrauch auf die Werkzeuge 27 wirkende Zentrifugalkraft
hält die
miteinander zusammenarbeitenden Arretierflächen der Werkzeuge 27 und
der Sitze 24 in einem Zustand des gegenseitigen Kontakts.
Die Zentrifugalkraft hat somit die Wirkung, die Bedingungen für die Befestigung
der Werkzeuge 27 an dem Werkzeughalterrotor 11 eher
zu verbessern als zu verschlechtern.
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Die 11 und 12 zeigen
zwei Variationen des Systems zum Arretieren der Werkzeuge mit einer
Bewegung in der radialen Richtung von innen nach außen. Bei
der Variation der 11 hat der Befestigungsabschnitt 30 jedes
Werkzeugs eine geneigte Arretierfläche 42 und eine Fläche 43,
die sich parallel zu der Richtung des Einsetzens der Werkzeuge erstreckt.
Es ist daher ausreichend, wenn der Befestigungsabschnitt 30 jedes
Werkzeugs 27 nur eine Arretierfläche aufweist, um das Arretieren
als Folge der Bewegung in der radialen Richtung von innen nach außen zu ermöglichen.
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Bei
der Variation der 12 hat der Befestigungsabschnitt 30 jedes
Werkzeugs 27 keine keilförmigen Flächen. Der arretierende Kontakt
wird durch Anschlagflächen 44 erreicht,
die auf jedem Befestigungsabschnitt 30 vorgesehen sind
und sich rechtwinklig zu der Richtung des Einführens der Werkzeuge in die
entsprechenden Sitze erstrecken. Die Anschlagflächen 44 arbeiten mit
entsprechenden Arretierflächen 45 zusammen,
die am Eingang der Sitze 24 ausgebildet sind.
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Die 14 zeigt
eine zusätzliche
Variation der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall sind die Sitze 24 nicht
genau radial relativ zu der Achse 12 angeordnet. Die Sitze 24 verlaufen
in einer vertikalen, sich durch die Achse 12 erstreckenden
Ebene unter Bezug auf eine radiale sich von innen nach außen erstreckenden
Richtung schräg
nach oben. Als Folge bildet der Befestigungsabschnitt 30 jedes Werkzeugs 27 einen
Winkel von weniger als 90° relativ
zu den Arbeitsabschnitten 28. In diesem Fall werden die
Befestigungsabschnitte 30 der Werkzeuge 27 ebenfalls
in die entsprechenden Sitze 24 mit einer von innen nach
außen
verlaufenden Bewegung eingesetzt. In diesem Fall ist die Bewegung
nicht genau radial, sondern eher im Wesentlichen radial relativ
zur Achse 12. In diesem Fall hat der Befestigungsabschnitt 30 jedes
Werkzeugs 27 ebenfalls wenigstens eine Arretierfläche, die
an einer Haltefläche
des Werkzeughalterrotors 11 zur Anlage kommt. Bei der in
der 14 gezeigten Variation können sich die Seiten des Befestigungsabschnitts 30 jedes
Werkzeugs parallel zueinander erstrecken und der arretierende Kontakt
kann zwischen den Flächen 46 und 47 des
scheibenförmigen
Körpers 13 und
der Befestigungsabschnitte 30 stattfinden.
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Wie
schematisch in den 15 und 16 gezeigt
ist, können
die seitlichen Flächen
des Befestigungsabschnitts 30 schließlich ein anderes Profil als
das rechteckige Profil haben, das in den vorigen Ausführungsformen
gezeigt wurde. Insbesondere können
die seitlichen Flächen 31 ein abgerundetes Profil
(15) oder ein dreieckiges Profil (16) haben.
Die Formen der in den 15 und 16 gezeigten
seitlichen Flächen
vergrößern die
Kontaktfläche
zwischen dem Befestigungsabschnitt 30 und dem Sitz 24,
wodurch der Kontaktdruck und der Verschleiß der Befestigungsabschnitte
der Werkzeuge reduziert wird. Die seitlichen Flächen der Befestigungsabschnitte 30 der
Werkzeuge können
natürlich jede
andere Form aufweisen, die dazu geeignet ist, die Flächen für den Kontakt
mit den entsprechenden Sitzen 24 zu vergrößern.
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An
der vorliegenden Erfindung können
zahlreiche Variationen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung
abzuweichen, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist. Beispielsweise kann
die Anzahl der Werkzeuge 27, mit der jeder Werkzeughalter
ausgestattet wird, von der hier gezeigten Anzahl abweichen. Mit
dem System gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
jeden Werkzeughalter mit nur einem einzigen Werkzeug oder mit einer
mehr als zwei betragenden Anzahl von Werkzeugen, beispielsweise
drei, vier oder mehr auszustatten. Die Werkzeuge 27 können eine
andere Form als jenes haben, das als Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen
gezeigt ist.