DE102015121953A1 | 2016-07-07 | |||
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CN202596730U | 2012-12-12 | |||
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DE102010044649A1 | 2012-03-08 |
PATENTANSPRÜCHE 1. Werkzeugwechselhaltersystem (1) mit einem Crundhalter (2) und einem Wechselhalter (3), der Grundhalter (2) umfassend: eine Montageseite (5) zur Befestigung des Grundhalters (2) an einer Tragstruktur; und einen ersten Anlagebereich (6) zur Anlage an dem Wechselhalter (3) mit wenigstens einer ersten Kontaktfläche (7); der Wechselhalter (3) umfassend: eine Werkzeugaufnahme (17) zur Lagerung eines Fräsmeißels (4), insbesondere eines Rundschaftmeißels; und einen zweiten Anlagebereich (12) mit wenigstens einer zweiten Kontaktfläche (13) zur Anlage an dem Grundhalter (2) am ersten Anlagebereich (6); wobei das Werkzeugwechselhaltersystem (1) ferner ein Befestigungseinrichtung (14, 15) umfasst, mit der der Wechselhalter (3) am Grundhalter (2) lösbar fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Kontaktfläche (7, 13) eine durch Auftragen eines Gleitlacks erhaltene Funktionsschicht (18), insbesondere mit einer Schmierfunktion, aufweisen. 2. Werkzeugwechselhaltersystem (1) gemäß Anspruch 1, dadurch geken nzeichnet, dass der aufgetragene Gleitlack wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist: er umfasst wenigstens einen der drei Festschmierstoffe Molybdän-(IV)-sulfid (MoS2) und/oder Graphit und/oder Polytetrafluorethylen, insbesondere als Festschmierstoff alle drei genannten Festschmierstoffe gleichzeitig oder ausschließlich Molybdän-(IV)-sulfid und Graphit; er umfasst ein organisches oder anorganisch und insbesondere gleichzeitig wasserver- dünnbares ein- oder zweikomponentiges Bindemittel. Werkzeugwechselhaltersystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur die zweite Kontaktfläche (13) am Wechselhalter (3) die durch Auftragen des Gleitlacks erhaltene Funktionsschicht (18) aufweist und die erste Kontaktfläche am Grundhalter (2) nicht. Werkzeugwechselhaltersystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Kontaktfläche (7, 13) im Wesentlichen konusförmig sind. Werkzeugwechselhaltersystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Grundhalter (2) und/oder der Wechselhalter (3) aus einem Vergütungsstahl, insbesondere gemäß DIN EN 10083, besteht. Werkzeugwechselhaltersystem (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, mit dem Grundhalter (2), dem Wechselhalter (3) und einem vom Wechselhalter gelagerten Fräsmeißel (4). Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugwechselhaltersystems (1) mit einem Grundhalter (2) und einem am Grundhalter (2) befestigbaren Wechselhalter (3), insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend die Schritte: a) Auftragen (19) eine Gleitlacks, insbesondere umfassend als Festschmierstoff einzeln, in Unterkombination oder gleichzeitig Molybdän-(IV)-sulfid (MoS2), Graphit und Polytetraf- luorethylen, ganz besonders nur Molybdän-(IV)-sulfid (MoS2) und Graphit, auf eine erste den Wechselhalter (3) wenigstens teilweise kontaktierende Kontaktfläche (7) am Grundhalter (2) und/oder eine zweite den Grundhalter (2) wenigstens teilweise kontaktierende Kontaktfläche (13) am Wechselhalter (3); b) Trocknen (20) des Gleitlacks auf der ersten und/oder zweiten Kontaktfläche (7, 13) zum Erhalt einer Funktionsschicht (18), insbesondere mit einer Schmierfunktion, c) Montieren (21) des Wechselhalters (3) am Grundhalter (2) derart, dass sie (2, 3) über die Funktionsschicht (18) zueinander in Kontakt stehen. 8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auftragen des Gleitlacks gemäß Schritt a) eine Oberflächenvorbehandlung (22) der ersten und/oder zweiten Kontaktfläche (7, 13) erfolgt, insbesondere umfassend wenigstens einen der Schritte Entfetten; Glätten; Aufrauen; Phosphatieren. 9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen (19) des Gleitlacks im Schritt a) durch Tauchen, Spritzen oder Pinseln erfolgt. 10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknen (20) des Gleitlacks bei Temperaturen oberhalb 150°C und insbesondere oberhalb 180°C erfolgt. 11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nur der Wechselhalter (3) die Funktionsschicht (18) aufweist, so dass bei jedem Austauschen des Wechselhalters (3) am Grundhalter (2) gleichzeitig die Funktionsschicht (18) im Werkzeugwechselhaltersystem (1) ausgetauscht wird. |
SYSTEMS
[0001 ] Die Erfindung betrifft ein Werkzeugwechselhaltersystem mit einem Grundhalter und einem Wechselhalter sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugwechselhaltersystems gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
[0002] Ein gattungsgemäßes Werkzeugwechselhaltersystem, insbesondere Meißelwechselhaltersystem, ist beispielsweise aus der DE 10 2010 044 649 A1 bekannt. Derartige Werkzeugwechselhaltersysteme finden insbesondere Verwendung bei Maschine zur Bodenbearbeitung, insbesondere bei Straßenfräsen, Recyclern und/oder Bodenstabilisieren. Diese Maschinen umfassen üblicherweise eine um eine horizontale Achse rotierbare Walze, auf deren Außenmantelfläche direkt oder zu dieser in radialer Richtung nach außen beanstandet eine Vielzahl von in Werkzeugwechselhaltersystemen aufgenommenen Bodenbearbeitungswerkzeugen, insbesondere umfassend Fräsmeißel und speziell Rundschaftmeißel, angeordnet sind. Im Arbeitsbetrieb werden die Bodenbearbeitungswerkzeuge durch den Bodenuntergrund und das aufgefräste Fräsgut geführt. Dabei unterliegen auch die Werkzeugwechselhaltersysteme erheblichen Belastungen und einem vergleichsweise hohen, insbesondere abrasiven, Verschleiß. Bekannte, zweiteilige Werkzeugwechselhaltersysteme bieten dabei die Möglichkeit, auf vereinfachte Weise nicht nur das Bodenbearbeitungswerkzeug, insbesondere den Meißel, selbst auszutauschen, sondern auch den sogenannten Wechselhalter. Der Grundaufbau besteht somit darin, dass ein Grundhalter vorgesehen ist, der an einer Montageseite, über die die Befestigung des Grundhalters an einer Tragstruktur, insbesondere der Außenmantelfläche eines Tragrohrs einer Fräswalze, befestigt wird, insbesondere über eine Schweißverbindung. Der Grundhalter umfasst ferner einen ersten Anlagebereich zur Anlage an einem Wechselhalter, wobei der erste Anlagebereich dazu eine erste Kontaktfläche aufweist. Die erste Kontaktfläche bezeichnet somit einen Bereich der Oberfläche des Grundhalters, an dem im montierten Zustand des Werkzeugwechselhaltersystems der Wechselhalter direkt anliegt. Der erste Anlagebereich kann dabei zusammenhängend und somit nur aus einer einzigen ersten Kontaktfläche gebildet sein oder auch mehrere zueinander räumlich getrennte erste Kontaktflächen am Grundhalter umfassen. Ein weiteres wesentliches Element eines gattungsgemäßen Werkzeugwechselhaltersystems ist der Wechselhalter, der mithilfe einer lösbaren Befestigungseinrichtung, insbesondere umfassend eine Klemm- und/oder Schraubbefestigung, lösbar und austauschbar am Grundhalter fixierbar ist. Der Wechselhalter umfasst dazu einen zweiten Anlagebereich mit wenigstens einer zweiten Kontaktfläche zur Anlage an dem Grundhalter an dessen erstem Kontaktbereich. Auch der zweite Anlagebereich kann mehrere räumlich getrennte zweite Kontaktflächen aufweisen oder aber bevorzugt aus einer einzigen zusammenhängenden zweiten Kontaktfläche gebildet werden. Über den ersten und den zweiten Kontaktbereich liegen der Grundhalter und der Wechselhalter somit im montierten Zustand des Werkzeugwechselhaltersystems form- und/oder kraftschlüssig unmittelbar aneinander an. Darüber hinaus umfasst der Wechselhalter eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme und Lagerung eines Fräsmeißels, insbesondere eines Rundschaftmeißels. Der Vorteil derartiger Werkzeugwechselhaltersysteme liegt darin, dass bei fortgeschrittenem Verschleiß nicht nur das Bodenbearbeitungswerkzeug, sondern insbesondere auch ein Teil des Haltersystems, konkret der Wechsel halter, ausgetauscht werden kann und nicht zwangsläufig auch ein erheblich aufwändigerer Austausch des Grundhalters erforderlich ist.
[0003] Im praktischen Einsatz derartiger Werkzeugwechselhaltersysteme zeigt sich jedoch, dass insbesondere aufgrund der im Bodenfräsprozess auftretenden zyklischen Beanspruchungen erhebliche Druckbeanspruchungen der ersten und der zweiten Kontaktfläche zueinander auftreten sowie Relativbewegungen des Grundhalters relativ zum Wechsel halter. Dringen darüber hinaus über den Arbeitsprozess hinweg noch Feuchtigkeit und/oder feinkörnige Schmutzpartikel in den Kontaktbereich zwischen dem Wechselhalter und dem Grundhalter ein, kann es zu erheblichen Korrosions- und/oder, insbesondere reibungsbedingten, Abrasionserscheinungen zwischen diesen beiden Elementen kommen. Dieser kombinierte Materialabbauprozess mit Korrosion und Verschleiß wird auch als Tribokorrosion bezeichnet. Dies reduziert die Lebensdauer des gesamten Werkzeugwechselhaltersystems. Wird der Wechselhalter zudem am Grundhalter über eine Klemmverbindung, beispielsweise einen Konus- oder Presssitz befestigt, können zudem Grundhalter und Wechselhalter teilweise miteinander kaltverschweißt werden. Dies kann den Austausch- prozess des Wechselhalters am Grundhalter erheblich erschweren. [0004] Um diesen unerwünschten Erscheinungen entgegenzutreten, ist es im Stand der Technik bereits bekannt, beim Einbau der Wechselhalter am Grundhalter Fette und/oder sogenannte Anti- Seize-Pasten zu verwenden. Die damit erreichten Ergebnisse sind allerdings unbefriedigend, da diese Mittel aufgrund der hohen Druckkräfte, der extremen Umgebungsbedingungen (Wasser, Staub) und der durchschnittlichen Einsatzdauer nicht dauerhaft im Kontaktbereich zwischen dem Wechselhalter und dem Grundhalter verbleiben. Auch Versuche über geeignete Abdichtungen der Kontaktbereiche sind bisher gescheitert bzw. nur sehr eingeschränkt möglich und zudem mit einem erhöhten Herstellungs- und Montageaufwand verbunden.
[0005] Hiervon ausgehend liegt die Aufgabe der Erfindung somit darin, eine Möglichkeit anzugeben, ein Werkzeugwechselhaltersystem für eine Fräswalze einer ßodenfräsmaschine derart weiterzubilden, dass Korrosions- und insbesondere Tribokorrosionserscheinungen zwischen diesen beiden Elementen reduziert und gleichzeitig der Austausch des Wechselhalters am Grundhalter verbessert werden.
[0006] Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Werkzeugwechselhaltersystem sowie einem Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugwechselhaltersystems gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0007] Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung zur Lösung der Aufgabe liegt nun darin, dass die erste und/oder die zweite Kontaktfläche eine durch Auftragen eines Gleitlacks erhaltene Funktionsschicht, insbesondere mit einer Schmierfunktion, aufweisen. Ein Gleitlack bezeichnet vorliegend insbesondere eine Dispersion oder Suspension wenigstens eines Festschmierstoffes im Verbund mit einem Bindemittel/Binder (z.B. Harz und/oder polymere Netzwerke) disper- giert/suspendiert in einem Lösungsmittel und gegebenenfalls weiteren Additiven. Der auf die erste und/oder die zweite Kontäktfläche aufgetragene Gleitlack bildet eine idealerweise durchgängige reibungsmindernde Schmierstoffschicht beim sich an das Auftragen anschließenden Trocknungs- prozess. Der Vorteil dieser Schmierstoffschicht ist, dass sie im Vergleich zu den bisher verwendeten Pasten und Fetten trocken und fest anhaftend ist. Gleichzeitig wird ein effektiver Korrosionsschutz des von der Funktionsschicht abgedeckten Bereichs erhalten, so dass insgesamt insbesondere auch auf Tribokorrosion zwischen dem Wechselhalter und dem Grundhalter beruhende Abbauprozesse drastisch vermindert werden. Zum Erhalt des erfindungsgemäßen Werkzeugwechselhaltersystems sind somit im Vergleich zu konventionellen Werkzeugwechselhaltersystemen weitere Herstellungsschritte erforderlich, insbesondere das Auftragen des Gleitlacks sowie das anschließende Trocknen, um die durch das Auftragen eines Gleitlacks erhaltene Funktionsschicht zu erhalten. Es hat sich allerdings gezeigt, dass diesem zusätzlichen Aufwand erhebliche hinzugewonnene Vorteile gegenüberstehen. Insbesondere können dadurch die im Kontaktbereich zwischen dem Grundhalter und dem Wechselhalter auftretenden (Tribo-)Korrosionserscheinungen erheblich reduziert werden. Gleichzeitig kann Kaltverschweißprozessen zwischen diesen beiden Elementen äußerst effizient entgegengewirkt werden. Mit Schmierfunktion wird dabei vorliegend die Reibung, Korrosion und Verschleiß zwischen dem Grundhalter und dem Wechselhalter vermindernde Wirkung der durch Trocknen des aufgetragenen Gleitlacks erhaltenen Funktionsschicht bezeichnet. Damit wird der Gleitlack auf eine oder mehrere Kontaktflächen zwischen dem Wechselhalter und dem Grundhalter aufgetragen, die im montierten Zustand des Werkzeugwechselhaltersystems miteinander fest verbunden sind bzw. zueinander ortsfest sind.
[0008] Besonders bevorzugt ist es, wenn der Grundhalter und der Wechselhalter einander ausschließlich über mit wenigstens am Grundhalter und/oder am Wechselhalter einer Funktionsschicht versehene Anlagebereiche/Kontaktflächen im montierten Zustand direkt einander berühren. Dann treten die vorteilhaften Effekte der Erfindung besonders deutlich hervor.
[0009] Idealerweise wird vorliegend auf einen Gleitlack mit Nanopartikeln, insbesondere betreffend die im Gleitlack enthaltenen Festschmierstoffe, zurückgegriffen. Diese besonders leistungsfähigen Gleitlacke eignen sich für den erfindungsgemäßen Anwendungsfall besonders gut.
[0010] Es hat sich gezeigt, dass der Gleitlack idealerweise wenigstens einen der drei Festschmierstoffe Molybdän-(IV)-sulfid (M0S 2 ), Graphit und/oder Polytetrafluorethylen umfasst. Diese haben sich als besonders zuverlässig erwiesen. Besonders geeignete Gleitlacke umfassen dabei eine Kombination gleichzeitig aller drei Festschmierstoffe oder hinsichtlich der vorhandenen Festschmierstoffe ausschließlich eine Kombination von Molybdän-(IV)-sulfid und Graphit. Insbesondere die letztere Kombination mit den zwei Festschmierstoffe Molybdän-(IV)-sulfid und Graphit hat den Vorteil, dass dieser Gleitlack heiß getrocknet werden kann, insbesondere bei Temperaturen über 150 °C und ganz besonders bei Temperaturen über 180 °C. Auf diese Weise kann insbesondere eine besonders ölfeste Funktionsschicht erhalten werden.
[001 1 ] Der Gleitlack umfasst ferner vorzugsweise ein ein- oder zweikomponentiges Bindemittel. Dabei kann es sich um ein organisches oder anorganisches und insbesondere gleichzeitig Wasser verdünnbares Bindemittel handeln. Auch weitere Bestandteile können im Gleitlack Verwendung finden. Wesentlich ist, dass dieser eine flüssige Phase umfasst und zur Ausbildung der Funktionsschicht insgesamt trockenbar und damit nach dem Auftragen auf die jeweilige Oberfläche verfes- tigbar ist. [0012] Grundsätzlich ist es möglich, den Kontaktbereich zwischen dem Wechselhalter und dem Grundhalter, der durch die wenigstens zwei aneinander anliegenden Kontaktflächen (erste Kontaktfläche und zweite Kontaktfläche) gebildet wird, vollständig bzw. beidseitig mit einer durch Auftragen eines Gleitlacks erhaltenen Funktionsschicht auszustatten. Es hat sich allerdings als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn nur die zweiten Kontaktflächen, d.h. die Kontaktflächen des Kontaktbereichs am Wechselhalter, die durch Auftragen des Gleitlacks erhaltene Funktionsschicht aufweisen. Damit werden die ersten Kontaktflächen am Grundhalter bevorzugt nicht mit einer durch Auftragen eines Gleitlacks erhaltenen Funktionsschicht weiterbehandelt. Diese Variante ist insofern vorteilhaft, als dass dann durch das Austauschen des Wechselhalters am Grundhalter jeweils auch die zwischen diesen beiden Elementen wirkende Funktionsschicht erneuert wird. Gleichzeitig ist dieses Werkzeugwechselhaltersystem vergleichsweise günstig, da nur an dem Wechselhalter und nicht auch am Grundhalter die zusätzlichen Herstellungsschritte durchgeführt werden müssen.
[0013] Grundsätzlich können die konkreten Ausgestaltungen der ersten und der zweiten Kontaktflächen in einem breiten Spektrum variieren. Das vorliegende Konzept ist grundsätzlich auf sämtliche Werkzeugwechselhaltersysteme für Fräswalzen von Bodenfräsmaschinen mit einem an einem Grundhalter in einem Kontaktbereich anliegenden Wechselhalter anwendbar. Die Vorteile der Erfindung treten allerdings besonders deutlich dort hervor, wo die ersten und/oder die zweiten Kontaktflächen im Wesentlichen zapfenförmig und/oder konusförmig, sei es als Vollkonus oder als Hohlkonus, ausgebildet sind. Optimal ist somit eine Variante eines erfindungsgemäßen Werkzeugwechselhaltersystems, bei dem der Wechselhalter einen vorspringenden Lagerzapfen und/oder -konus aufweist, der zu Lagerzwecken im Wesentlichen komplementär von einem am Grundhalter vorhandenen Hohlkonus aufgenommen wird, wobei der Anlagebereich zwischen diesen beiden Elementen durch die dann unmittelbar aneinander anliegenden Zapfen- und/oder Konusflächen des Wechselhalters und des Grundhalters gebildet wird. Ideal ist es dabei, wenn dann lediglich der vorspringende Lagerkon us/-zapfen am Wechselhalter in erfindungsgemäßer Weise eine durch Auftragen eines Gleitlacks erhaltene Funktionsschicht aufweist und der Hohlko- nus/-zapfen des Grundhalters diesbezüglich unbehandelt bleibt.
[0014] Die vorteilhaften Effekte des erfindungsgemäßen Wechselwechselhaltersystems treten dann besonders deutlich hervor, wenn der Grundhalter und/oder der Wechselhalter im Wesentlichen aus einem Vergütungsstahl, insbesondere gemäß DIN EN 10083, bestehen. [0015] Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in einem Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugwechselhaltersystems mit einem Grundhalter und einem am Grundhalter befestigbaren Wechselhalter. Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich dabei insbesondere auf ein erfindungsgemäßes Werkzeugwechselhaltersystem. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zunächst in einem ersten Schritt das Auftragen eines Gleitlacks, insbesondere umfassend als Festschmierstoff einzeln, in Unterkombination oder gleichzeitig Molybdän-(IV)-sulfid (MoS 2 ), Graphit und Polytetrafluorethylen, ganz besonders gleichzeitig nur Molybdän-(IV)-sulfid (MoS 2 ) und Graphit, auf eine erste, den Wechselhalter wenigstens teilweise kontaktierende Kontaktfläche am Grundhalter und/oder auf eine zweite den Grundhalter wenigstens teilweise kontaktierende Kontaktfläche am Wechselhalter. Der üblicherweise als Dispersion oder Suspension aus wenigstens einem Bindemittel/Binder (beispielsweise einem Harz) und dem Festschmierstoff aufgebaute Gleitlack stellt somit eine gut zu verarbeitende Vorstufe der erwünschten Funktionsschicht dar. An das Auftragen des Gleitlacks anschließend erfolgt nun das Trocknen des Gleitlacks auf der ersten und/oder zweiten Kontaktfläche zum Erhalt der Funktionsschicht, insbesondere mit einer Schmierfunktion. Der Gleitlack umfasst dazu somit insbesondere auch eine flüchtige Komponente, die beispielsweise bei Raumtemperatur verdampft, wodurch sich der Gleitlack auf der jeweiligen Kontaktfläche verfestigt. Ist der Trocknungsprozess abgeschlossen und der aufgetragene Gleitlack somit zur Funktionsschicht verfestigt, werden der Wechselhalter und der Grundhalter aneinander montiert, derart, dass sie im Bereich ihrer Anlagebereiche über die Funktionsschicht direkt aneinander in Kontakt stehen bzw. aneinander anliegen. Der Kontaktbereich zwischen dem Wechselhalter und dem Grundhalter weist nunmehr die über das Auftragen des Gleitlacks erzeugte Funktionsschicht auf, sodass beispielsweise Relativbewegungen zwischen dem Grundhalter und dem Wechselhalter, wie sie unter anderem in Belastungszuständen auftreten können, aufgrund der durch die Funktionsschicht erhaltenen Schmierfunktion verschleißärmer ablaufen, da beispielsweise die Reibung zwischen diesen Elementen verringert ist.
[0016] Ideal ist es, wenn vor dem Auftragen des Gleitlacks eine Oberflächenbehandlung derjenigen Kontaktflächen des Anlagebereiches erfolgt, auf die der Gleitlack aufgetragen wird. Dies kann insbesondere einen Entfettungsschritt, beispielsweise mithilfe eines organischen Lösungsmittels oder einer Plasmabehandlung, umfassen, um die Haftung des anschließend aufgetragenen Gleitlacks und die Ausbildung der Funktionsschicht zu verbessern. Ergänzend oder alternativ kann ein zusätzliches Glätten und/oder Aufrauen der ersten und/oder zweiten Kontaktflächen vorgesehen sein. Dies erfolgt bevorzugt derart, dass eine Rauheit Rz (gemittelte Rauhtiefe) im Bereich von 3 pm bis 15 pm und insbesondere 5 pm bis 10 pm erhalten wird. Unter diesen Bedingungen haften der Cleitlack und/oder die Funktionsschicht besonders gut. Weiter ergänzend oder alternativ ist es ferner ideal, wenn diejenige Kontaktfläche, auf die der Gleitlack aufgetragen wird, einem Phos- phatierungsprozess, beispielsweise durch eine geeignete Tauchbadbehandlung, unterzogen wird. Auch hierdurch kann die Anhaftung des Gleitlacks und letztlich insbesondere der Funktionsschicht an den betreffenden Kontaktflächen erheblich verbessert werden.
[001 7] Hinsichtlich des Auftragens des Gleitlacks kann auf verschiedene Auftragverfahren zurückgegriffen werden. Als besonders geeignet haben sich dabei Tauchverfahren, Spritzverfahren oder auch schlicht das Aufpinseln des Gleitlacks auf die entsprechenden Kontaktfläche erwiesen.
[0018] Das Trocknen des Gleitlacks kann bei Raumtemperatur erfolgen. Bevorzugt sind jedoch Trocknungstemperaturen oberhalb 1 50 °C und insbesondere oberhalb 180 °C. Dies ist insofern vorteilhaft, als dass durch derartige„heißen" Trocknungsbedingungen besonders belastbare Funktionsschichten erhalten werden können. So werden unter diesen Bedingungen insbesondere auch ölfeste Funktionsschichten ausgebildet. Dadurch kann auf zusätzliche Entfettungsschritte am an der Funktionsschicht anliegenden Gegenstück des Werkzeugwechselhaltersystems verzichtet werden, ohne die Funktionsintegrität der Funktionsschicht nachteilig zu beeinflussen.
[0019] Im praktischen Einsatz ist es bevorzugt, wenn nur der Wechselhalter die Funktionsschicht aufweist, sodass bei jedem Austauschen des Wechselhalters am Grundhalter gleichzeitig die Funktionsschicht im Werkzeugwechselhaltersystem ausgetauscht wird. Mit der Erneuerung des Wechselhalters erfolgt erfindungsgemäß somit auch stets die Erneuerung der Funktionsschicht im Werkzeugwechselhaltersystem, sodass insbesondere der Grundhalter auch über längere Einsatzzeiten hinaus geschont wird. Gleichzeitig ist dadurch ein aufwändiger Austausch des Grundhalters an einer geeigneten Tragstruktur, beispielsweise der Außenmantelfläche eines Tragrohres, seltener erforderlich, wodurch beispielsweise Wartungskosten erheblich gesenkt werden können.
[0020] Grundsätzlich bezieht sich das erfindungsgemäße Werkzeugwechselhaltersystem sowie das erfindungsgemäße Verfahren auch auf eine Gesamtheit aus Grundhalter und Wechselhalter wie vorstehend beschrieben und einem vom Wechselhalter gelagerten bzw. in den Wechselhalter eingesetzten Fräsmeißel, wobei erfindungsgemäß wenigstens eine Kontaktfläche zwischen dem Grundhalter und dem Wechselhalter, die im montierten Zustand fest miteinander verbunden sind und nicht relativbeweglich zueinander sind, mit einem Gleitlack in der vorstehend beschriebenen Weise versehen ist. [0021 ] Nachstehend wird die Erfindung anhand des in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Figur 1 : ein Werkzeugwechselhaltersystem mit eingesetztem Rundschaftmeißel in perspektivischer Schrägansicht von hinten;
Figur 2: das Werkzeugwechselhaltersystem aus Figur 1 aus einer perspektivischen Schrägansicht von schräg vorn mit teilweise aus dem Grundhalter herausgezogenem Wechselhalter;
Figur 3: eine Querschnittsansicht entlang der Schaftachse des Rundschaftmeißels durch das
Werkzeughalterwechselsystem gemäß den Figuren 1 und 2;
Figur 4: eine perspektivische Schrägansicht auf den Wechselhalter aus den Figuren 1 bis 3 von schräg hinten mit hervorgehobenem zweiten Kontaktbereich; und
Figur 5: ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Werkzeugwechselhaltersystems.
[0022] Gleiche Bauteile sind Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei nicht jedes sich in den Figuren wiederholende Bauteil in jeder Figur zwangsläufig separat gekennzeichnet ist.
[0023] In den Figuren 1 bis 3 ist ein Werkzeugwechsel haltersystem 1 mit einem Grundhalter 2, einem Wechselhalter 3 sowie einem Fräsmeißel (Meißel 4; Bodenbearbeitungswerkzeug) gezeigt, wobei der Meißel 4 an sich im engeren Sinn nicht Teil des reinen Werkzeugwechselhaltersystems 1 aus Grundhalter 2 und Wechselhalter 3 ist. Die Erfindung bezieht sich aber im weiteren Sinn genauso auf ein Werkzeugwechselhaltersystem 1 mit einem Grundhalter2, einem Wechselhalter 3 sowie ein im Wechselhalter 3 austauschbar gelagerten Fräsmeißel 4. Der Grundhalter 2 weist eine Montageseite 5 („Unterseite") auf, über die der Grundhalter an einer geeigneten Tragstruktur, insbesondere beispielsweise der Außenmantelfläche eines Tragrohrs einer Fräswalze einer Straßenfräse, eines Recyclers und/oder eines Bodenstabilisierers, befestigbar ist, insbesondere über eine Schweißverbindung.
[0024] Im Grundhalter 2 ist eine konusförmige Aufnahmeöffnung 8 vorhanden, die zur teilwersen Aufnahme des Wechselhalters 3 zu Lagerzwecken vorgesehen ist. Der Grundhalter 2 umfasst ferner einen ersten Anlagebereich 6 mit einer einzigen ersten Kontaktfläche 7. Im montierten Zu- stand liegt der Wechselhalter zumindest teilweise an der ersten Kontaktfläche 7 des ersten Anlagebereichs 6 an.
[0025] Der Wechselhalter 3 umfasst einen Kopfbereich 9 mit einem Umgriff 10, der den stirnseitigen Frontbereich des Grundhalters 2 im montierten Zustand teilweise umgreift, wie beispielsweise aus der Querschnittsansicht gemäß Figur 3 entnehmbar. An den Kopfbereich 9 schließt sich nach hinten ein sich vom Kopfbereich nach hinten verjüngender Konusvorsprung 1 1 an, mit dem der Wechselhalter 3 in die im Wesentlichen komplementäre Aufnahmeöffnung 8 des Grundhalters 2 im montierten Zustand eingreift. Am Konusvorsprung 11 ist am Wechselhalter 3 ein zweiter Anlagebereich 12 mit einer einzigen zweiten Kontaktfläche 13 ausgebildet. Im montierten Zustand des Wechselhalters 3 am Grundhalter 2 kontaktiert der Wechselhalter 3 mit seiner zweiten Kontaktfläche 13 des zweiten Anlagebereichs 12 den ersten Anlagebereich 6 an der ersten Kontaktfläche 7. Durch die vorliegende Konstruktion wird somit insgesamt ein Konussitz des Wechselhalters 3 im Grundhalter 2 erreicht.
[0026] Die Befestigung des Wechselhalters 3 am Grundhalter 2 bzw. die Verspannung im Konussitz erfolgt über eine Befestigungsschraube 14, die rückseitig durch eine Öffnung im Grundhalter 2 geführt wird und in ein stirnseitig mündendes Innengewinde 1 5 des Wechselhalters 3 eingreift, wie beispielsweise aus der Querschnittsansicht gemäß Figur 3 ersichtlich.
[0027] Rückseitig ist im Werkzeugwechselhaltersystem 1 ferner eine sowohl durch den Grundhalter 2 als auch durch den Wechselhalter 3 verlaufende Spülöffnung 16 vorgesehen, die einen Durchgang von der im Wechselhalter 3 vorhandenen Meißelaufnahme 17 zur Außenumgebung schafft. Die Meißelaufnahme 17 verläuft koaxial zur Längsachse L des Meißels 4. Entlang dieser Längsachse L erstreckt sich zudem der Konusvorsprung 11 sowie die Aufnahmeöffnung 8 im Grund halter 2.
[0028] Wesentlich ist nun, dass der zweiten Kontaktbereich 13 des Wechselhalters 3, das heißt der Konusvorsprung 11 an dessen Konusmantelfläche eine durch Auftragen eines Gleitlacks erhaltene Funktionsschicht 18, insbesondere mit einer Schmierfunktion, aufweist. Diese ist in Figur 4 dunkel schraffiert hervorgehoben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Funktionsschicht 18 durch Auftragen eines Gleitlacks umfassend auch ein Bindemittel sowie als Festschmierstoff insbesondere ausschließlich Molybdän-(IV)-sulfid und Graphit erhalten worden. Durch den sich an das Auftragen des Gleitlacks in diesem Bereich anschließende Trocknungsprozess bildet sich die trockene und feste Funktionsschicht 18 im zweiten Anlagebereich des Wechselhalters 3 an diesem anhaftend aus und bildet somit die Außenoberfläche der zweiten Kontaktfläche 13. Damit liegt der Wechselhalter 3 an der ersten Kontaktfläche 7 des Grundhalters 2 über diese Funktionsschicht 18 kontaktierend an. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dagegen die erste Kontaktfläche des ersten Anlagebereichs 6 des Grundhalters 2 unbehandelt. Der Wechselhalter 3 und der Grundhalter 2 bestehen im Wesentlichen aus einem Vergütungsstahl.
[0029] Mithilfe der über das Auftragen und Trocknen des Gleitlacks im zweiten Anlagebereich 12 und der dadurch dort erhaltenen Funktionsschicht 18 wird somit eine äußerst strapazierfähige Schmierfunktion zwischen dem Grundhalter 2 und dem Wechselhalter 3 in deren Anlagebereich zueinander bereitgestellt, sodass Verschleißerscheinungen und/oder das Auftreten von Kaltverschweißen zwischen dem Crundhalter 2 und dem Wechselhalter 3 in diesem Bereich drastisch reduziert werden.
[0030] Das vorliegende Ausführungsbeispiel dient der Veranschaulichung der Erfindung. Es versteht sich, dass das Prinzip der Erfindung, durch Rückgriff auf einen Gleitlack zum Erhalt einer Funktionsschicht im Kontaktbereich zwischen dem Grundhalter 2 und dem Wechselhalter 3 insbesondere (Tribo-)Korrosionserscheinungen in diesem Bereich zu reduzieren, nicht auf die konkrete Formgebung des Grundhalters 2 und/oder der Wechselhalters 3 beschränkt ist, sondern auch auf andere Wechselhaltersysteme entsprechend übertragbar ist.
[0031 ] Die Figur 5 schließlich veranschaulicht den Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Werkzeugwechselhaltersystems 1 , insbesondere des in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Werkzeugwechselhaltersystems 1. Ausgangspunkt des in Figur 5 gezeigten Verfahrens ist zunächst das Auftragen eines Gleitlacks mit den vorstehend genannten Komponenten (im Falle des in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiels somit wenigstens ein Bindemittel sowie als Festschmierstoff insbesondere ausschließlich Molybdän-(IV)-sulfid und Graphit), beispielsweise durch Eintauchen des Konusvorsprungs 11 in ein entsprechendes Besch ichtungsbad mit dem Gleitlack oder durch Bepinseln des zweiten Anlagebereichs 12 mit dem Gleitlack. Im Schritt 20 erfolgt anschließend das Trocknen, vorliegend bevorzugt bei einer Trocknungstemperatur von oberhalb 180 °C, des aufgetragenen Gleitlacks zum Erhalt einer festen und trockenen Funktionsschicht, wobei es hier insbesondere auf den Erhalt einer Schmierfunktion ankommt. Im Schritt 21 ist schließlich die Montage des Wechselhalters 3 am Grundhalter 2 vorgesehen. Hierbei treten diese beiden Elemente, bevorzugt ausschließlich, über die Funktionsschicht 18 in unmittelbaren Kontakt zueinander. Im vorliegenden Ausgangsbeispiel liegt der Wechselhalter 3 mit anderen Worten über die Funktionsschicht 18 der ersten Kontaktfläche 7 des Grundhalters 2 unmittelbar kontaktierend an diesem an. [0032] Optional kann es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Figur 5 vorgesehen sein, dass dem Auftragen des Gleitlacks gemäß Schritt 19 auf die Oberfläche des zweiten Kontaktbereiches 13 am Konusvorsprung 1 1 des Wechsel halters 3 zusätzliche Maßnahmen zur Oberflächenbehandlung, wie insbesondere das Entfetten und das Phosphatieren dieses Oberflächenbereichs, vorgeschaltet sind. Auf diese Weise kann die Haftung des Cleitlacks und letztlich der Funktionsschicht 18 am Wechselhalter 3 erheblich verbessert werden.
[0033] Das hier vorgestellte Verfahren bringt in Bezug auf die Herstellung des Werkzeugwechselhaltersystems 1 insbesondere dann, wenn ein bereits benutzter Crundhalter 2 zur Montage des Werkzeugwechselhaltersysterris 1 herangezogen wird, einen wesentlichen Vorteil mit sich. Dadurch, dass die Funktionsschicht 18 auf Seiten des Wechselhalters 3 angeordnet ist, führt ein Austausch desselben im Gesamtsystem des Werkzeugwechselhaltersystems 1 zu einer vollständigen Erneuerung der Funktionsschicht 18.