DE3444563A1

DE3444563A1 - Baggerzahn-anordnung

Info

Publication number: DE3444563A1
Application number: DE19843444563
Authority: DE
Inventors: Peter Alexander 7570 Baden-Baden Lehnhoff
Original assignee: Lehnhoff Hartstahl GmbH and Co
Current assignee: Lehnhoff Hartstahl GmbH and Co
Priority date: 1984-12-06
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1986-06-19
Also published as: EP0184209B1; CN1006405B; AU582512B2; ES296768Y; JPH0651983B2; US4642920A; AU5079885A; ZA859332B; DE3569139D1; CA1248997A; EP0184209A1; ES296768U; BR8506287A; CN85108788A; DE3444563C2; JPS61137931A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Baggerzahn-Anordnung für einen auswechselbaren Mittel-, Eck- und Seitenzähne tragenden Schaufelrad-Eimer eines Schaufelradbaggers.

Schaufelradbagger graben bekanntlich das Gebirge mit Hilfe von an einem sich drehenden und längs eines Kreisbogens geführten Schaufelrades angeordneten Eimern/ die beim Ein-

-^Q satz in schwerem Gebirge und bei der Naßbaggerung mit in ihrer Anordnung und Ausbildung dem Schneidvorgang angepaßten Baggerzähnen bestückt sein müssen, um das Schaufelrad immer "freischneiden" zu können. Demgemäß sind die Mittel-, Eck- und Seitenzähne in ihrer Zahnform und in

^ ihren Abmessungen unterschiedlich ausgebildet; vgl. "Der Schaufelradbagger als Gewinnungsgerät", 1. Aufl., 1973, TRANS. TECH PUBLICATIONS, Seite 121.

Eine solche Baggerzahn-Anordnung ist teuer in der Lager-2Q haltung und erschwert die Wartung, ein weiterer Nachteil ist deren Verschraubung in der Wandung des Eimers, da hierdurch neben der Schwächung des Materials das Auswechseln der Baggerzähne erschwert wird. Die Befestigungsschrauben liegen nämlich unmittelbar im Bereich des abzu-2c bauenden Gebirges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Baggerzahn-Anordnung für die Eimer eines Schaufelradbaggers sowie eines hierfür besonders geeigneten neuen QQ Baggerzahnes zu schaffen, durch dessen Ausbildung und Anordnung am Eimer das Graben im schweren Gebirge und das Naßbaggern besser als bisher mit größeren Standzeiten und kürzeren Montage- und Wartungszeiten durchführbar ist.

gc Ausgehend von einer Baggerζahn-Anordnung der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Mittel-, Eck- und Seitenzähne Baggerzähne von gleicher Zahnform und -abmessungen sind, daß die Mit-

telachsen des oder der in einer oder mehreren, den Eimer zentrisch oder in gleichen Abständen senkrecht schneidenden Ebenen angeordneten Mittelzähne senkrecht zur Oberkante des Eimers stehen, daß die Mittelachse der in der die Brustwandung des Eimers enthaltenden Ebene angeordneten Eckzähne mit der Oberkante des Eimers gleich große aber entgegengesetzt gerichtete Neigungswinkel einschließen, und daß die Mittelachsen der in der die Seitenwandungen des Eimers einschließenden Ebene angeordneten Seitenzähne mit der Oberkante des Eimers gleichgerichtete, aber unterschiedliche Neigungswinkel einschließen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt die Größe der Neigungswinkel der Eckzähne 10° bis 20°, vorzugsweise 15°, und daß die Neigungswinkel der Seitenzähne um jeweils 5° zunehmend innerhalb eines Bereiches von 5° bis 20°, vorzugsweise bei 5°, 10° und 15°, liegen.

Vorzugsweise weisen die mit der Brustwandung des Eimers lösbar verbundenen Baggerzähne einen Anstellwinkel α im Bereich von 30° bis 50°, vorzugsweise von 43°, und einen Freiwinkel γ in einem Bereich von 20° bis 28°, vorzugsweise von 23°, auf, während die mit ien Seitenwandungen des Eimers lösbar verbundenen Baggerzähne einen Anstellwinkel α im Bereich von 30° bis 50°, vorzugsweise von 48°, und einen Freiwinkel γ in einem Bereich von 20° bis 28°, vorzugsweise von 18°, aufweisen.

Vorteilhafterweise sind die Ba^gerzähne in an der Auienwandung des Eimers verschweißten Hülsen lösbar befestigt, deren Innenwandungen mit den .A jßenf lachen des Zahnsc'.af tes des aufzunehmenden Baggerza.-nes korrespondieren.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der =instückige Baggerzahn, der aus einem Zahnkeil und einer Zahnschaft besteht, zwischen denen eine als Anschlag dienende Wulst angeordnet ist, eine Zahnkeilunterseite auf, die bezogen auf eine ebene Anlageflä^he des Zahnschaftes e: ne

Anhebung von 0° bis 3°, vorzugsweise von 2°, aufweist, während die Zahnkeil-Oberseite bezogen auf die Anschlagfläche eine Absenkung von 20° bis 25°, vorzugsweise von 23°, aufweist, und wobei der Keilwinkel des Zahnkeiles 19° bis 22°, vorzugsweise 21°, beträgt.

Hierbei ist der Zahnschaft als im Querschnitt ein unregelmäßiges Sechseck bildender Pyramidenstumpf mit zwei ebenen, einander gegenüberliegenden Flächen ausgebildet, von denen ^die eine Fläche die in bezug auf die Basis des Pyramidenstunpfes senkrechte Anlagefläche bildet, und die weiteren, jeweils paarweise einander gegenüberliegenden Flächen des Pyramidenstumpfes einen Winkel von etwa 168° einschließen; wobei der Zahnkeil im Bereich unterhalb der Keilspitze im Querschnitt etwa doppel-T-förmig derart ausgebildet ist, daß sich die Aussparungen zwischen den Schenkeln des Doppel-T auf der Zankeilober- und -Unterseite befinden.

Zum Zwecke der lösbaren Befestigung am Baggereimer weist die Anlagefläche des Baggerzahnes einen Befestigungsnocken auf, der von einer Sicherungslasche umfaßt ist, die mit einem Schraubbolzen durch das dem Baggerzahn abgewandte Ende der Hülse ragt und dort eine Kappe trägt, welche mittels einer Schraube gegenüber dem zugewandten Hülsenende verspannbar ist.

Für bestimmte Anwendungszwecke ist es vorteilhaft, den Zahnkeil des erfindungsgemäßen Baggerzahnes als im Querschnitt kreuzförmigen Spitzzahn auszubilden.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Wahl der einzelnen Winkel des Baggerzahnes ist eine Baggerζahn-Anordnung möglich, die für die Mittel-, Eck- und Seitenzähne jeweils gleiche Baggerzähne verwendet, wobei den unterschiedlichen Schneidaufgaben durch die unterschiedliche Winkellage der Baggerzähne in bezug auf die Oberkante des Eimers und die Neigung der die Baggerzähne aufnehmenden Hülsen Rechnung getragen wird. Da ein üblicher Schaufelradbagger etwa

fünfzehn Eimer mit jeweils neun Baggerzähnen aufweist, ist sofort ersichtlich, daß durch die Anwendung gleich ausgebildeter Baggerzähne eine wesentliche Vereinfachung in der Herstellung und Montage und Wartung erzielbar ist. Da die die Baggerzähne lagernden Hülsen mit dem Eimer fest verschweißt sind, können Verwechslungen beim Austausch abgenutzter Baggerzähne nicht mehr auftreten. Das richtige Anschweißen der Hülsen wird durch an den Wandungen des Eimers vorgesehene Anlageflächen erleichtert. Die neue Wulst überdeckt die Oberkante der Hülse völlig, so daß diese gegen Abrieb und Verschmutzungen gesichert ist. Da die Spannorgane auf der dem Zahnkeil des Baggerzahnes abgewandt liegenden Seite der Hülse angeordnet sind, können diese ebenfalls vom abzutragenden Gebirge nicht mehr beschädigt werden, so daß das Lösen der Verbindung leichter als bisher möglich ist. Schließlich wird durch die Wahl der Span- und Freischnittwinkel ein einwandfreies "Freischneiden" des Schaufelrades auch bei schwierigen Abbau-Verhältnissen und damit ein hoher Abbaugrad erreicht.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Schaufelrad-Eimers mit der erfindungsgemäßen Bestückung mit Baggerzähnen

nach der Erfindung,

Figur 2 eine Draufsicht auf den Schaufelrad-Eimer nach Figur 1, ohne Baggerzähne,

Figur 3 eine Ansicht auf die Brustwandung des Schaufelrad-Eimers nach Figur 1,

Figur 4 eine Draufsicht auf einen Baggerzahn nach der Erfindung,

Figur 5 eine Seitenansicht auf den Baggerzahn nach Figur 4,

Figur 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Figur 4,

Figur 7 einen Schnitt gemäß der Linie VII-VII in Figur 5,

Figur 8 eine perspektivische Draufsicht auf die aus Sicherungslasche,H Kappe una Schraube bestehenden Befestigungsmittel für einen Baggerzahn nach Figur 4 und

Figur 9 einen Baggerzahn gemäß der Erfindung in der Ausbildung als Spitzzahn.

An den leicht nach innen geneigten Außenwandungen eines Schaufelrad-Eimers 1 (Figur 1) eines hier nicht dargestellten Schaufelrades eines Schaufelrad-Baggers sind in vorliegendem Ausführungsbeispiel neun Baggerzähne B₁ bis B_Q auswechselbar angeordnet, von denen je drei Baggerzähne den zwei Seitenwandungen 2 und 3 und drei Baggerzähne der Brustwandung 4 des Eimers zugeordnet sind. Hierzu dienen mit den Außenwandungen des Eimers zur Oberkante K bündig verschweißte, im Querschnitt Ü-förmige Hülsen H₁ bis H , deren Innenwandungen 5, 6 und 7 mit den Außenflächen des Zahnschaftes des noch näher zu beschreibenden Baggerzahnes korrespondieren; vgl. auch Figur 8.

Die Hülsen H sind, wie insbesondere die Figuren 1 und 3 zeigen, derart mit den Außenwandungen des Eimers verscheißt, daß sie, bezogen auf die Senkrechten S₁ bis S_q, jeweils unterschiedliche Neigungswinkel"h ₁ bis"Ji _q aufweisen. Dementsprechend weisenauch die in die Hülsen H bis H einzusetzenden Baggerzähne B₁ bis B_q unterschiedliche

Neigungswinkel"^ auf. Werden unter Bezugnahme auf Figur 2 die den Seitenwandungen 2 und 3 zugeordneten Baggerzähne B. und B_fi als Eckzähne sowie die Baggerzähne B^ als Mittelzahn bezeichnet, so gilt, daß die Mittelachsen M des oder der in einer oder mehreren, den Eimer 1 zentrisch oder in gleichen Abständen senkrecht schneidenden Ebenen angeordneten Mittelzähne B₅ senkrecht zur Oberkante des Eimers stehen, daß die Mittelachse M der in der die Brustwandung 4 des Eimers 1 enthaltenden Ebene angeordneten Eckzähne B₄, B₆ mit der Oberkante des Eimers gleich große aber entgegengesetzt gerichtete Neigungswinkel^ einschließen, und daß die Mittelachsen M der in der die Seitenwandungen 2, 3 des Eimers 1 einschließenden Ebene angeordneten Seitenzähne B₁ bis B-, B_ bis B_g mit der Oberkante K des Eimers 1 gleichgerichtete, aber unterschiedliche Neigungswinkel-w

einschließen. '

Wie Versuche gezeigt haben, betragen die Neigungswinkel Vj . und Vj _fi der Eckzähne B. und B, 10° bis 20°, vorzugsweise aber 15°, während die Neigungswinkel T* ₁ bis γι bzw.Vi bis V? η der Seitenzähne B₁ bis B und B bis B_ von innen, das heißt vom nicht dargestellten Schaufelrad, also in bezug auf Figur 1 von links ausgehend, nach außen zur Brustwandung hin um jeweils 5° zunehmen innerhalb eines Bereiches von 5° bis 20°, vorzugsweise weisen die Mittelachsen M in bezug auf die Senkrechten S₁ bis S_ eine Neigung von 5°, 10° und 15° auf. Entsprechendes gilt für die den Senkrechten S_ bis S₇ zugeordneten Mittelachsen M der in Figur 1 nicht sichtbaren Seitenzähne B_ bis B_q.

Um das Aufschweißen der Hülsen H. bis H_g zu erleichtern, weisen die Seiten- und Brustwandungen 2 bis 4 des Eimers 1 Anlageflächen auf.

Nunmehr sei anhand der Figuren 4 bis 7 der unabhängig von seiner Verwendung als Seiten-, Eck- oder Mittelzahn jeweils gleich ausgebildete Baggerzahn B beschrieben.

Der einstückig/ vorzugsweise gesenkgeschmiedete Baggerzahn weist einen Zahnkeil 10 und einen Zahnschaft 11 auf, zwischen denen sich eine breit ausgebildete Wulst 12 befindet, die, sobald der Baggerzahn in die zugehörige Hülse H eingesteckt ist, eine Abdeckung für die Hülse bildet. Der Zahnschaft ist im Querschnitt ein unregelmäßiges Sechseck bildender Pyramidenstumpf mit zwei ebenen, einander gegenüberliegenden Flächen 14, 15, von denen die eine Fläche 14 die in bezug auf die Basis 36 des PyramidenjO stumpfes senkrechte Anlagefläche 14 bildet, und die weiteren, jeweils paarweise einander gegenüberliegenden Flächen 16, 17 und 18, 19 des Pyramidenstumpfes einen Winkel k von etwa 168° einschließen. Die Fläche 15 weist einen Neigungswinkel övon 10° bis 14°, insbesondere von 12°, auf.

Der pyramidenförmige Zahnkeil 10 weist eine Zahnkeilunterseite 20 und eine Zahnkeiloberseite 21 auf; vgl. insbesondere Figur 5. Die Zahnkeilunterseite 20 weist, bezogen auf die Anlagefläche 14 des Baggerzahnes eine Anhebung ^" von 1° bis 3°, vorzugsweise von 2°, auf, während die Zahnkeiloberseite 21, bezogen auf diese Anlagefläche 14 eine Absenkung "£" von 20° bis 25°, vorzugsweise von 23°, aufweist. Die dazu im wesentlichen rechtwinkligen Zahnkeilflächen sind, wie insbesondere Figur 4 zeigt, leicht konkav gekrümmt. Der Keilwinkel ß des Zahnkeiles 10 beträgt 19° bis 22°, vorzugsweise 21°. Ferner ist der Zahnkeil im Bereich unterhalb seiner Keilspitze 24 im Querschnitt etwa doppel-T-förmig ausgebildet; vgl. Figur 7, so daß sich Aussparungen 26 und 27 auf der Zahnkeilober- und -Unterseite 21 und 20 befinden, die sogenannte Selbstschärfeflächen sind.

Schließlich weist die am Zahnschaft 11 befindliche Anlagefläche 14 des Baggerzahnes B einen im unteren Bereich befindlichen Nocken 30 auf, der von einer Sicherungslasche 31 umfaßt ist, die mit einem Schraubbolzen 3 2 durch das dem Baggerzahn B abgewandte Ende der Hülse H ragt und dort eine Kappe 34 trägt, welche mittels einer

Wutter 35 gegenüber dem zugewandten Hülsenende 37 verspannbar ist; vgl. Figuren 1 und 8.

Mit Hilfe der eben beschriebenen Befestigungsmittel läßt sich also der in die Hülse H eingesteckte Baggerzahn B auf einfache Weise festlegen, wie dies die Figuren 1 und 3 ebenfalls zeigen, wobei die Spannorgane etwa in der Mittelachse M liegen.

Unter Berücksichtigung der Neigung der Wandungen des Schaufelrad-Eimers 1 und der vorstehend beschriebene Anhebung £T und Absenkung u der Zahnkeilflächen 20 und 21 des Zahnkeils weist jeder Baggerzahn B. bis B, nach seinem Verbinden mit dem Eimer einen Anstellwinkel α im Bereich von 30° bis 50°, vorzugsweise von 43°, und einen Freiwinkel γ in einem Bereich von 20° bis 28°, vorzugsweise von 23°, auf, während die mit der Seitenwandung 2,3 lösbar verbundenen Baggerzähne B. bis B und B₇ bis B_g einen Anstellwinkel α im Bereich von 30° bis 50°, vorzugsweise 48°, und einen Freiwinkel γ in einem Bereich von 20° bis 28°, vorzugsweise von 18°, aufweisen; vgl. Figur 1. Auf diese Weise erfolgt bei langen Standzeiten ein einwandfreies "Freischneiden" des Eimers und damit des Schaufelrades auch bei schwierigem Gebirge und bei Naßbaggerung.

Bei Schaufelrad-Eimern mit ebenen Wandungen ist es für bestimmte Einsatzfälle zweckmäßig alle Baggerzähne mit gleichen Frei- und Anstellwinkeln anzuordnen. Die Freiwinkel γ betragen dann 2° bis 48°, vorzugsweise 26°, während die Anstellwinkel α 20° bis 28°, vorzugsweise 23°, betragen.

Da für verschiedene Anwendungszwecke sogenannte Spitzzähne erforderlich sind, zeigt die Figur 9 die Ausbildung des vorstehend beschriebenen Baggerzahnes B als Spitzzahn. Dementsprechend ist bei sonst gleicher Ausbildung insbesondere des Zahnschaftes 11 und des Wulstes 12 der Zahnkeil 10 als an sich bekannter Spitzkeil ausgebildet, der in eine Spitze 24', anstelle der Schneide 24, ausläuft.

Claims

LE 2 Lehnhoff Hartstahl GmbH & Co., D-7570 Baden-Baden 11 Baggerζahn-Anordnung Patentansprüche

1. Baggerζahn-Anordnung für einen auswechselbare Mittel-, Eck- und Seitenzähne tragenden Schaufelrad-Eimer eines Schaufelradbaggers, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel-, Eck- und Seitenzähne (B₁ bis B) Baggerzähne von gleicher Zahnform und -abmessungen sind, daß die Mittelachsen (M) des oder der in einer oder mehreren, den Eimer (1) zentrisch oder in gleichen Abständen senkrecht schneidenden Ebenen angeordneten Mittelzähne (Bj senkrecht zur Oberkante des Eimers stehen, daß die Mittelachse (M) der in der die Brustwandung (4) des Eimers (1) enthaltenden Ebene angeordneten Eckzähne (B., B,.) mit der Oberkante des Eimers gleich große aber entgegengesetzt gerichtete Neigungswinkel (f)^) einschließen, und daß die Mittelachsen (M) der in der die Seitenwandungen (2, 3) des Eimers (1) einschließenden Ebene angeordneten Seitenzähne (B₁ bis B-, B₇ bis B) mit der Oberkante (k) des Eimers (1) gleichgerichtete, aber unterschiedliche Neigungswinkel

(» ) einschließen.
U

2. Baggerzahn-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Neigungswinkel (<*} ) der Eckzähne (B., B,) 10° bis 20°, vorzugsweise 15°, beträgt, und daß die Neigungswinkel (n ) der Seitenzähne (B₁ bis B_, B₇ bis B_) um jeweils 5° zunehmend innerhalb eines Bereiches von 5° bis 20°, vorzugsweise bei 5°, 10° und 15°, liegen.

3. Baggerzahn-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Brustwandung (4) des Eimers (1) lösbar verbundenen Baggerzähne (B. bis B_fi) einen Anstellwinkel (α) im Bereich von 30° bis 50°, vorzugsweise von 4 3°, und einen Freiwinkel (γ) in einem Bereich von 20° bis 28°, vorzugsweise von 23°, aufweisen, während diemit der Seitenwandung (2, 3) lösbar verbundenen Baggerzähne (B₁ bis B und B₇ bis B„) einen Anstellwinkel (α) im Bereich von 30° bis 50°, vorzugsweise von 48°, und einen Freiwinkel (γ) in einem Bereich von 20° bis 28°, vorzugsweise von 18°, aufweisen.

4. Baggerζahn-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Baggerzähne (B₁ bis B_q) in angeschweißten Hülsen (H₁ bis H) an den Außenwandungen (2 bis 4) des Eimers (1) lösbar befestigt sind, deren Innenwandüngen (5, 6, 7) mit den Außenflächen des Zahnschaftes (11) des aufzunehmenden Baggerzahnes (B) korrespondieren.

5. Einstückiger Baggerzahn mit einem Zahnkeil und einem eine ebene Auflagefläche aufweisenden Zahnschaft, zwischen denen eine als Anschlag dienende Wulst angeordnet ist, für die Baggerzahn-Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bezogen auf die Anlagefläche (14) des Zahnschaftes (11) die Zahnkeil-ünterseite (20) eine Anhebung (ζ?) von 1° bis 3°, vorzugsweise von 2°, aufweist, daß die Zahnkeil-Oberseite (21) bezogen auf die Anlagefläche (14) eine Absenkung (*£Γ) von 20° bis 25°, vorzugsweise von 23°, aufweist, und daß der Keilwinkel (ß) des Zahnkeils (10) 19° bis 22°, vorzugsweise 21°, beträgt.

6. Baggerzahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnschaft (11) als im Querschnitt ein unregelmäßiges Sechseck bildender Pyramidenstumpf mit zwei ebenen, einander gegenüberliegenden Flächen (14, 15) ausgebildet ist, von denen die eine Fläche (14) die in bezug auf die Basis (3 6) des Pyramidenstumpfes senkrechte Anlagefläche (14) bildet, und die weiteren, jeweils paarweise einander gegenüberliegenden Flächen (16, 17 und 18, 19) des Pyramidenstumpfes einen Winkel (k) von etwa 168° einschließen.

7. Baggerzahn nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch

gekennzeichnet, daß die zwischen Zahnkeil (10) und Zahnschaft (11) befindliche Wulst (12) eine Abdeckung für die Hülse (4) bildet.

8. Baggerzahn nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch

gekennzeichnet, daß der Zahnkeil (10) im Bereich unterhalb der Keilspitze (24) im Querschnitt etwa doppel-T-förmig derart ausgebildet ist, daß sich Aussparungen (26, 27) zwischen den Schenkeln des Doppel-T auf der Zahnkeilober- und -Unterseite (21, 20) befinden.

9. Baggerzahn nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (14) einen Befestigungsnocken (30) aufweist, der von einer Sicherungslasche (31) umfaßt ist, die mit einem Schraubbolzen (32) durch das dem Baggerzahn (B) abgewandte Ende der Hülse (H) ragt und dort eine Kappe (34) trägt, welche mittels einer Mutter (35) gegenüber dem zugewandten Hülsenende (37) verspannbar ist.

10. Baggerzahn nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkeil (10) als im Querschnitt kreuzförmiger Spitzzahn (24') ausgebildet ist.

11. Baggerzahn nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die der ebenen Anlagefläche (14) gegenüberliegende Fläche (15) des Zahnschaftes (11) mit einem Neigungswinkel (6) von 10° bis 14°, vorzugsweise von 12°, zur Anlagefläche geneigt ist.

12. Baggerzahn-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freiwinkel (γ) der mit dem Schaufelrad-Eimer (1) verbundenen Baggerzähne 2° bis 48°, vorzugsweise 26°, und der Anstellwinkel (α) 20° bis 28°, vorzugsweise 23°, betragen.