SE524301C2 - Tandsystem - Google Patents

Description

»reco 10 15 20 25 30 35 524 5012 fi.. ' 3978 sE tanddel med spets och innefattande ett bakre skaft för montering i ett därför anpassat spår vid en bakre, stationär hållardel, vilken lämpligen är stadigvarande fastsatt vid Lex. borrkronan. För åstadkommande av en dynamisk men ändå tillförlitlig fasthållning av den utbytbara tandspetsen vid hållardelen innefattar kopplingsdelarna även ett för delarna gemensamt kopplingssystem med en lösbar låsning. Varje sådant kopplingssystem har en synnerligen karakteristisk geometri, innefattande ytoma och formen hos ovan nämnda skaft och spår, för att därigenom försöka uppnå att varje ”tands” slitdel hålls på plats på ett effektivt, säkert och funktionsdugligt sätt, innefattande endast ett minimalt slitage, till dess att slitdelen på grund av det trots allt ofrånkomliga slitaget måste ersättas av en ny slitdel.

Dylika, kända kommersiella tandsystem är utformade för att ta upp laster (F) från verktygets användning via speciellt utformade och med varandra samverkande kontaktzoner, vilka är anordnade längs den förbindning mellan kopplingsdelama som skaftet och spåret utgör. Varje kontaktzon innefattar vardera minst två inbördes motstående och samverkande kontaktytor anordnade en vid var kopplingsdel och anordnade i en viss vinkel till nämnda förbindnings axiella symmetrilinje Y. När dessa kontaktytor är placerade huvudsakligen vinkelrätt till nämnda längsgående symmenilinje Y, dvs. väsentligen i tvärvertikalplanet (XZ), stoppas ytterligare påträdning av tanddelen på hållardelen på ett stumt sätt, varför dessa ytor även benämnes stoppytor nedan. Ett annat sätt är att anordna kontaktytoma i en mera spetsig vinkel till kopplingsdelarnas sammanfogningsriktning längs förbindningen, varvid lasten tas upp av de friktionskrafier som uppkommer på grund av kilningseffekten mellan dessa friktionsytor.

Det inses dock att vid användning av verktyget angriper inte enbart laster som är parallella med kopplingsgeometríns längsgående symrnetriplan i Y-riktningen utan även laster som avviker från Y-riktningen. Väsentligen varj e angripande last (F) innefattar, se fig. 18, således dels en skärkraftkomponent Fc, som angriper väsentligen framifrån, parallellt med bearbetningsytan och axiellt i förhållande till nämnda förbindning, dels en normalkraftkomponent FS, som angriper väsentligen ovanifrån, vinkelrätt mot bearbetningsytan, dels en sidotvärkrafikomponent Fp, som angriper från sidan, väsentligen parallellt med bearbetningsytan och mera vinkelrätt i förhållande till nämnda tanddels utsträckning utanför kopplingsdelamas gemensamma förbindning.

Nedan använda lägesbenämningar, såsom bakre, främre, undre, övre, vertikala, sidoordnade eller horisontella ytor, etc., kan följaktligen härledas från de ovan givna 3978 SE Tandsystem (2003-07-l l) 10 15 20 25 30 35 524 301 s";"I_=_¿"=":= -=;_ 'š'š'397ssE definitionema för närrmda krafter respektive kopplingsdelamas inbördes förhållande samt deras position relativt bearbetningsytan.

Det nya konceptet för ett tandsystem enligt föreliggande patentansökning innefattar ett flertal egenskaper, vilka egenskaper ensamma eller i kombination är unika jämfört med de idag kända tandsystemen och vilka egenskaper ger fördelaktiga lösningar på ett flertal problem som nu kan uppstå hos de kända tandsystemen.

Nedan redovisas ett antal av dessa problem.

Vid konventionella tandsystem är det ett faktum att fastän tandsystemen är relativt starka så har de en alltför begränsad kontaktytarea längs tandsystemens förbindning mellan tandhållaren och tandspetsen. Detta gäller då speciellt vid den främre änden och vid framsidan (A) av förbindningen där de laster som uppkommer vid det aktuella verktygets användning är som störst. Detta leder till alltför höga ytlaster och därmed även till ett oönskat stort slitage, vilket väsentligt reducerar den verksamma förslitningslivslängden hos tandsystemets hållardel. Detta utgör den egentliga flaskhalsen för tandsystemen, eftersom hållardelen är avsedd att återanvändas så länge som möjligt och därför vanligen är stationärt fäst vid verktyget, exempelvis medelst en svetsfog, medan tandspetsen i sig är avsedd att slitas och vilken därför är lösbart anordnad för ett så snabbt och enkelt utbyte som möjligt. Med ”framsidan (A) av förbindningen” menas här egentligen de samverkande stoppytorna, väsentligen i tvärvertikalplanet (XZ), vid en anslagszon mellan hållardelen och tanddelen vid början av förbindningen dem emellan, dvs. hos hållardelen den sida som väsentligen är vänd mot den yta som är under bearbetning av verktyget. Ett byte av även hållardelen är således kostsamt inte bara på grund av ett extra tidskrävande tidsspill utan även på grund av att en ytterligare materialdel måste kasseras.

Ett följdproblem är att konventionella tandsystem som har ett alltför stort glapp mellan tanddel och hållardel får problem med s.k. hamrande, dvs. att nämnda delar kraftigt stöter mot varandra under verktygets användning. Detta hamrande leder till att slitaget ökar ytterligare. De tandsystem som istället har en alltför snäv passning, dvs. har ett för litet glapp mellan tanddelen och hållardelen, får istället problem med att tanddelen blir svår att lossa från hållardelen.

Vid tandsystem avsedda för markbearbetning uppkommer de största, och därmed oftast de för tandsystemets konstruktion allvarligaste, lasterna vid exempelvis brytning av hårt 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 I) :sson 10 15 20 25 30 35 4 . = = ' Évšsms sE berg. Detta på grund av de mycket stora, väsentligen lodrätt mot berget angripande normallaster FS som uppstår vid dylik brytning. De kända tandsystemen erhåller därvid vanligen ofördelaktigt stora förslitningsskador längs förbindningen mellan tandsystemets ingående kopplingsdelar eftersom de saknar en erforderlig möjlighet att ta upp dessa laster Fi Ett vanligt förekommande problem hos existerande tandsystem av skafityp, dvs. de tandsystem vilka har en tanddel med skaft som skjutes in i ett spåri hållardelen för åstadkommande av en förbindning mellan tanddelen och hållardelen, är att dessa tandsystem är svåra att rengöra från smuts och bearbetningsrester som ovillkorligen avlagras i allt glapp längs tandhållaren och tanddelen, dvs. mellan förbindningens kontakt- och frigångsytor, samt att tandhållaren dessutom är svår att reparera vid den sida som väsentligen är vänd bort från den bearbetade ytan, dvs. vid sin baksida.

Efter en viss tid av användning kommer de angripande ytkrafterna längs de kända tandsystemens förbindning att orsaka ett avsevärt slitage och en plastisk deformering hos de verksamma delarna, vilket kräver ett dyrt och vanligen komplicerat underhåll.

Existerande tandsystem av skafttyp kan inte heller ges en utökad styrka via förändring av förbindningens kopplingsgeometri.

Konventionella tandsystem innefattar låssystem som är svåra att förbättra i det trånga utrymme som finns mellan tanddelen och hållardelen vid det aktuella låsdonet och dessa tandsystem tillåter inte heller att skilda typer av låssystem och/eller modifieringar på själva låssystemet kan användas utan att tanddelens och/eller hållardelens förbindning först måste anpassas till det aktuella låssystemet och/eller dess modifieringar.

Vidare, vid konventionella låssystem, dvs. innefattande någon form av styvt låsdon, exempelvis en stålsprint, och en för låsdonet utformad lâsdonsöppning, måste låsdonet avlägsnas med hjälp av en tyngre hammare eller slägga, vilket utgör ett mödosamt arbete och vilket kan leda till skador på låssystemet och/eller själva tanddelama. Det finns därför ett önskemål att de aktuella låsdonen kan tas bort respektive sättas dit på ett enklare och effektivare sätt utan att någon väsentlig risk för att dylika skador uppstår.

Allteftersom slitaget på låssystemet ökar tappar konventionella låssystem sin förmåga att bevara en fasthållande och kopplingsdelarna sammanfogande kraft, dvs. sin förspänningsfönnåga, vilket leder till att ovan nämnda hamrande förvärras betydligt och att tanddelen tillslut förstörs och/eller faller av verktyget. 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 l) 10 15 20 25 30 35 524 501 s"s"ïf ="="I= -f s. s - = = ' Hållardelens kontaktytor längs förbindningens sidor hos kända tandsystem har normalt en hög hållfasthet med avseende på väsentligen, axiellt längs med tandspetsen angripande vinschkrafier (F s), dvs. de nonnalkrafter som angriper mer mindre vertikalt mot bearbetningsytan, se fig. 17, och som vanligen tas upp av stoppytor anordnade någonstans utmed anslagszonen mellan hållardelen och tanddelen, men som även förs över såsom friktionskrafler axiellt utmed tanddelens axiella syrrnnetriaxel Y till kontaktytoma längs de väsentligen längsgående sidorna utmed tandsystemets förbindning. Detsamma gäller dock ej för motsvarande sidotvärkrafter (Fp), vilka angriper väsentligen parallellt med brytytan och således mera vinkelrätt mot tanddelens axiella symmetriaxel Y. Dessa tvärkrafier (Fp)_ och de moment de ger upphov till tas även de väsentligen upp av kontaktytoma längs hållardelens förbindning, men för vilka tvärkrafter (Fp) och moment nämnda kontaktytor vanligen har en betydligt lägre hållfasthet.

KÄND TEKNIK Som exempel på en mudderverkskutter kan nämnas den som är beskriven i den amerikanska patentskrifien US-A-3,808,716.

Som exempel på tandsystem av skafityp kan nämnas den amerikanska patentskriflen US-A-4,642,920 och den tyska skriften DE-2,153,964, vilka beskriver två tandsystem med varsitt låssystem som innefattar en bakre, förspänd låsning.

Tandsystemen enligt US-A-4,642,920 och DE-2,153,964 har ett flertal olösta problem och nackdelar av vilka kan nämnas - ett ofördelaktigt hävannsförhållande som är väsentligt större än ett för tvär- (Fp) och normalkrafier (F s), varför tanden vid hårt arbete kan böjas eller brytas av, - att tandsystemen har svårt att ta upp de laster och vridkrafier som angriper vid hållardelens framsida, dvs. vid de fiämre förbindningsytoma i tväwertikalplanet (XZ), på grund av otillräckliga kontaktytor. Vridkrafterna kring nänmda Y-axel orsakar exempelvis att det väsentligen kvadratiska skafiets hörn enligt DE-2,153,964 och US-A-4,642,920 snabbt slites ned varefier tandens funktion kraftigt försämras då tanddelens läge blir roterat.

- Vidare, den bakre, minimala öppningen för spärmdonet är normalt spärrad av detsamma, varför smuts fastnar mellan tand- och hållardelen och vilken smuts endast med svårighet kan avlägsnas först efter en demontering av tandsystemet. 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 l) 3978 sE :min 10 15 20 25 30 35 524 301 6 = = = -..=-..='=..=z ÉTÉ397s sE Även dokumentet US-3,349,508 visar ett tandsystem av skafityp och är avsett för en grävskopa, men detta innefattar även ett laxat spår för montering av de två kopplingsdelama vid varandra och det saknar helt en dylik bakre, förspänd låsning med spänndon. Istället används här en komplicerad lösning i form av en elastisk rem som lätt kan skadas, eller helt enkelt falla bort vid ett tandbyte då remmens mittdel är anordnad utanför hållardelen. Dessutom, låsningsfunktionen minskar eller upphör helt allteftersom den elastiska remmen slits, åldras, torkar, spricker eller på annat sätt skadas. Det inses även att om en av eller båda remändarna skulle hamna snett inuti hållarens hålrum kan inte tandskaftet föras in på ett korrekt sätt. Remmen utsätts även för hela lastdynamiken eftersom den alltid är inklämd mellan tandhållarens och tandskafiets kontaktytor under drift. Tandsystemet enligt US-3,349,508 har i praktiken endast en deltagande kontaktzon för upptagande metall mot metall av vridkrafterna kring Y-axeln eftersom den vertikala ryggen företrädesvis saknar kontaktytor, dvs. är frigâende, och den ena av de två horisontella ”armarna” i tvärsnittet pressar mot den elastiska remmen. I praktiken kommer därför väsentligen allt slitage att ske vid den första armens kontaktzon där metall möter metall.

UPPFINNINGENS SYFTE OCH DESS SÄRDRAG Ett viktigt ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett nytt och förbättrat tandsystem för verktyget till en markberedningsmaskin, vilket tandsystem väsentligen reducerar eller helt eliminerar det slitage mellan de olika kopplingsdelama som orsakas av hamrande och/eller av alltför stora ytlaster vid tandsystemens förbindning mellan tandhållare och tandspets.

Ett armat ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett nytt och förbättrat tandsystem, vilket tandsystem väsentligen reducerar eller helt eliminerar problemet med ofördelaktigt stora förslitningsskador längs förbindningen mellan tandsystemets ingående kopplingsdelar på grund av de mycket stora laster som uppstår vid exempelvis brytning av hårt berg.

Ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett tandsystem av skañtyp, vilket är lätt att rengöra från smuts och bearbetningsrester som avlagras mellan tandhållaren och tanddelen och längs förbindningens kontakt och frigångsytor, samt vilkets tandhållare dessutom är enkel att reparera vid sin baksida. 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 l) 10 15 20 25 30 35 n ~ n u u ø , , , , u u 524 301 7 É."§397s SE Det nya och förbättrade tandsystemet är även avsett att väsentligen minska och förenkla det tidigare vanligen komplicerade underhållet orsakat av slitaget och den plastiska deformeringen längs de kända tandsystemens inre förbindning på grund av de angripande ytkraftema mellan de verksamma delarna. Det nya, förbättrade tandsystemet ger även en möjlighet att utökad styrkan hos detsamma via en förändring av kopplingsgeometrin.

Ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett nytt och förbättrat tandsystem, vilket tandsystem innefattar ett förbättrat låssystem som tillåter att skilda typer av låssystem och/eller modifieringar på själva låssystemet kan användas utan väsentlig anpassning av tanddelens och/eller hållardelens kopplingssystem till det aktuella låssystemet och/eller dess modifieringar, att aktuella låsdon kan monteras respektive demonteras på ett enklare och effektivare sätt och utan att någon väsentlig risk för att skador uppstår därvid, att låssystemet behåller sin förmåga att bevara en fasthållande och kopplingsdelarna sammanfogande krafi även allteftersom slitaget på låssystemet ökar samt att ovan nänmda hamrande väsentligen reduceras eller helt elimineras.

Vidare är det ett ändamål med den föreliggande uppfinningen att åstadkomma ett tandsystem vars förbindning ger en hög hållfasthet även med avseende på de tvärkrafter (Fp), vilka väsentligen angriper parallellt med brytytan men vinkelrätt mot tanddelens axiella symmetriaxel.

Närrmda ändamål, samt andra här ej uppräknade syften, uppnås inom ramen för vad som anges i de föreliggande självständiga patentkraven. Utföiingsfonner av uppfinningen anges i de osjälvständiga patentkraven.

Således, enligt föreliggande uppfinning har man åstadkommit ett förbättrat tandsystem som kännetecknas av att tandskaftet och hålrurninet utmed åtminstone en främre del av nänmda förbindning har ett flerarmat, företrädesvis kryssforrnat, tvärsnitt innefattande minst fyra utsprångsarmar respektive minst fyra med varsin utsprångsarm samverkande spår, vilka utsprångsarmar innefattar en väsentligen vertikalt anordnad övre arm, en väsentligen vertikalt anordnad nedre klack samt två väsentligen horisontellt sidoordnade vingpartier, att ett fastspänningsdon är anordnat vid hålrummets bakre del för åstadkommande av en tanddelen relativt hållardelen, väsentligen axiellt längs hålrummets längssymmetriaxel Y, sammandragande och reglerbar förspänning. 3978 sE randsysrem (2003-07-1 1 ) innan 10 15 20 25 30 35 s * f* "-" ï-*fl-*f-.f .=' ' š"É397s sE Förbindningen och förspänningen garanterar således att tanddelen alltid kommer att vara orienterad vid ett förutbestämt läge relativt hållardelen och därmed även i förhållande till det aktuella verktyget samt bearbetningsytan under tandsystemets hela livslängd.

FÖRDELAR OCH EFFEKTER MED UPPFINNINGEN: Nedan redovisas ett antal egenskaper hos tandsystemet enligt den föreliggande uppfinningen och dess utföringsfonner som utgör fördelaktiga lösningar till de ovan redovisade problemen hos de kända tandsystemen.

Den flerarmade, företrädesvis X-fonnade, förbindningen förenar hög styrka med stor kontaktytarea. Vid framsidan av tandsystemets förbindning, där lastema är som störst, är kontaktytarean också fördelaktigt stor, medan kontaktytarean med fördel kan vara mindre vid bakre änden av förbindningen, dvs. skafiänden, där lastema är mindre.

Det nya tandsystemet kombinerar fördelarna hos de ovan beskrivna, kända tandsystemen. Den del av tandsystemets kopplingsdelar som utgör hondel, dvs. här hållardelen, vilken mottager den andra delen inuti sig själv, uppvisar en, företrädesvis något inåt konvergerande, X-forrnad framsida och framdel, dvs. förbindningsytoma i tvärvertikalplanet (XZ) mellan de samverkande, mot varandra vända sidorna av tanddelen och hållardelen inklusive de motsvarande ytorna längs den främre delen av laxspåret respektive den främre delen av tanddelens skaft är flerarmad med minst fyra armar, företrädesvis dock kryss eller korsforrnad, där slitsen/laxspåret är inåt konvergerande mot sin bakre ände.

Denna, minst kryssform samt företrädesvis något konvergerande laxspår ger en glappfii fasthållning och förhindrar en felaktig inriktning eftersom tanddelen, dvs. handelen, vid användning pressas in i hondelen under ökande anliggning utefier kontaktytoma längs förbindningen mellan de två delama. Kryssformen garanterar att tanddelen alltid kommer att vara orienterad i ett förutbestämt läge relativt hållardelen och därmed även i förhållande till det aktuella verktyget samt bearbetningsytan under tandsystemets hela livslängd. Detta är en synnerligen viktig egenskap som med fördel utnyttjas av tandsystemet vid en mudderverkskutter eftersom mudderverkskuttern är ett av de verktyg vilken har de högsta kraven på hur tänderna i sj älva verket är inriktade. Kryss-, asterisk-, stjärn-, etc. formens utsprångsarmar ger givetvis även en avsevärd förbättring av tandsystemets hällfasthet, styvhet och styrka. 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 1) .asoo 10 15 20 25 30 35 524 301 ¿¶¶,,,,,,,, 9 V f* "-" *--*--É='-”..f å' ' Éwšssws sE Således, vid det ställe där lastema normalt är som störst uppkommer inte nämnda problem med hamrande, varför ett glapp-orsakat slitage inte kan uppstå. Vid den mittre delen av laxspåret finns, åtminstone initialt, ett litet glapp anordnat dels mellan skaftets vertikala sidor och laxspårets längsgående vertikala sidor vid spårets botten, dvs. längs tvärsnittets (T2) nedre höm, dels mellan ryggnockens vertikala sidor och laxspårets längsgående vertikala sidor vid dess hals samt mellan skaftets undersida och laxspårets längsgående botten; men vid nämnda glapp är lastema också betydligt lägre.

F lerarmsforrnen vid hållardelens framsida ger även den stora fördelen att redan efter att handelen har förflyttats endast en minimal sträcka relativt hondelen tas alla aktuella laster, inklusive alla moment, upp över en, järnfört med känd teknik, mycket stor kontaktyta, varför lasten/yta blir mycket låg med minimalt slitage som följd. Eftersom lasten/yta och defonnationen blir mycket låg kan också tanddelen mycket lätt avlägsnas ut ur laxspåret efiersom de samverkande delarna inte kärvar vid varandra. Vid motsvarande laster i kombination med en konvergcrande förbindning erhålls idag en plastisk deformation mellan spåret och skafiet vilket mer eller mindre ”gjuter” ihop delarna via den plastiska defonnationen.

För att ytterligare reducera effekten av momentlastema utnyttjar den föreliggande tandsystemskonstruktionen hävarmsprincipen på det mest optimala sättet. De två momentarrnama på var sin sida av den aktuella momentpunkt kring vilken vridningen sker i förbindningen mellan kopplingsdelarna utgör ”böjarm” (b) och ”reaktionsarm” (r). För att ta upp de största lastema som tandsystemet måste tåla, dvs. här oflast de normallaster FS som uppkommer vid brytning av hårt berg, är hävarmsförhållandet mellan den fria, utskjutande längden av tanddelen och längden av de delar av tanddelen respektive hållardelen som samverkar från nämnda momentpunkt inåt längs förbindningen för upptagande av de angripande lastema, dvs. skaftet och laxspåret, mindre än ett, dvs. (b)/(r) < 1. För konventionella tandsystem är detta förhållande närmare två, dvs. (b)/(r) = ~2, varför lastema vid förbindningen då också blir väsentligen dubbelt så stora med en kraftigt ökad risk för skador.

Den nya konstruktionen har en förbindning mellan tandhållaren och tanddelen i form av en bakåt och uppåt längs ovansidan öppen slits, företrädesvis ett öppet laxspår, som möjliggör en mycket enkel rengöring av förbindningen. I själva verket räcker det med att montera en ny tanddel för att rengöringen skall utföras, eftersom själva monteringen 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 l) man; 10 15 20 25 30 35 524 301 g_j:_sj_'==..= ,--,--;= :..:..., 10 = = ='=" =..=-..='=..= s' ' É°°É397s sE av tanddelen leder till att eventuella avlagringar och smuts skjuts fiamför tanddelen och ut vid slitsens bortre, bakre ände vid tandhållarens baksida.

En ytterligare fördel med det föreliggande tandsystemet är att det i mycket större utsträckning tillåter att många skilda typer av låssystem och/eller modifieringar på sj älva låssystemet kan användas utan att tanddelens och/eller hållardelens gemensamma förbindning först måste anpassas kraftigt till det aktuella låssystemet och/eller dess modifieringar, exempelvis på grund av en tvärgående låsdonsöppning genom de två kopplingsdelarna innefattande två efter varandra, koaxiellt anordnade öppningar. Vid en plastisk deformation där kopplingsdelarna pressas in i varandra förskjuts dessa öppningari förhållande till varandra så att låsdonet kan komma att skäras av varpå tanddelen faller av. En ny tanddel kan ej längre monteras eftersom den nya låsdonsöppningen i tanddelen inte längre passar till den slitna hållardelens förskjutna låsdonsöppning. Vid den föreliggande låsningen monteras, regleras samt demonteras låsdonet axiellt vid den bakre änden av tandsystemet och detta utan att eventuella defonnationer på förbindningens kopplingsgeometri försvårar detta arbete.

Vid det föreliggande tandsystemet kan dessutom låssystemets låsdon tas bort respektive sättas dit med hjälp av något standardverktyg, lämpligen en lufi- eller eldriven Skruvdragare, utan att någon risk för att skador uppstår därvid.

Enligt en föredragen utföringsfonn hos de för det föreliggande tandsystemet möjliga låssystemen innefattande en elastisk kropp erhåller låssystemen samma förspänningsfönnåga varje gång en ny tanddel sätts på och detta även om hållardelen är sliten.

För att ta upp de sidoangripande tvärkrafter (Fp), se fig. 18, som verkar väsentligen parallellt med brytytan men vinkelrätt mot tandspetsens axiella syrnmetriaxel är kopplingsgeometrin mellan tanddel eller tandhållare hos det föreliggande tandsystemet försedd med ett utskjutande parti, nedan benämnd klack eller momentklaek, med en bestämd yttre geometri och en motsvarande, med klaeken samverkande fördjupning.

F öreträdesvis är klaeken anordnad vid tanddelens undersida och fördjupningen vid slitsens/laxspårets botten. Nämnda klack och fördjupning är företrädesvis något långsträckt anordnade vid en position i slitsen/laxspåret som efter monteringen av skaftet motsvarar det för tandsystemets fimktion optimala läget med avseende på de laster och moment som kan tänkas uppkomma under verktygets användning. Detta innebär att då sidoangripande tvärkrafter (Fp) uppstår, kommer främst klaeken och 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 l) .faan 10 15 20 25 30 35 524 301 .__. än., 11 * = = *..=-..='=..= s' ' Évåws sE fördjupningen att ta upp sidotvärkrafterna (Fp) direkt via de befintliga kontaktytoma längs klackens ena längssida (antingen högra eller vänstra längssidan beroende på den aktuella tvärkraflens angreppsriktníng) medan de bakre, via en vridning kring klacken, motstående kontaktytoma längs laxspårets längssidor tar en väsentligt lägre krafi. De av tvärkrafiema (Fp) uppkomna momenten kring förbindningens Y-axel längs slitsen/laxspåret tas huvudsakligen av de horisontella kontaktytoma utmed tanddelens vingar som är införda i ovan nämnda t.ex. kryss-formade framsida, dvs. de väsentligen horisontella förbindningsytoma mellan de samverkande, mot varandra vända sidoma av tanddelen och hållardelen i nämnda flerarmade del.

FIGURFÖRTECKNNG Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till de bifogade figurerna där: F ig. 1 är en schematisk perspektivvy av delar av tandsystemet enligt föreliggande uppfinning innefattande främre, utbytbara tanddelar vilka var och en är lösbart fasthållna vid en bakre hållardel vilka är fast anordnade utrned en utskjutande fläns vid en rotationskropp hos en mudderverkskutter.

F ig. 2 är en schematisk sidovy av mudderverkskuttem enligt figur 1, vilken sidovy närmare visar de spiralforrnade flänsarria och den bakre suganordningen för de lösgj orda bearbetningsmassoma.

Fig. 3 är en schematisk perspektivvy sedd snett bakifrån av delar av en föredragen utföringsfonn av tandsystemet enligt figur 1, vilken vy närmare visar den bakre tandhållaren vid vilken den främre tanddelen är lösbart anordnad längs en gemensam och samverkande förbindning i fonn av en slits, vilken vid den visade utföringsformen utgöres av ett uppåt öppet laxspår anordnat väsentligen axiellt i hållardelens ovansida.

F ig. 4 är en schematisk perspektivvy av delar av en föredragen utföringsfonn av tandhållaren enligt figur 3, visande en bakre utvidgning av laxspåret avsett för ett icke visat fastspärmingsdon för åstadkommande av förspänning av tanddelen inåt, axiellt bakåt i hållardelens laxspår samt ett flertal kontaktytor och frigångsytor avsedda för överföring, respektive positionering av uppkomna laster mellan tandsystemets kopplingsdelar vid utvalda lägen. 3978 sE randsystem (2003-01-1 1 ) trasa 10 15 20 25 30 35 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Fig. 9 mgw Fig. 11 ngn figß Fig. 14 Fig. 15 Fig. 16 524 301 n v .r .

I . . "I .,' ' ~ s t . . , I f n n z' ' ' ' ° ~ 2.:' Ü ' ' ' - - 978 SE I fru i . är en schematisk perspektivvy av delar av tandhållaren enligt figur 4 sedd snett framifrån visande främre utvidgningar av laxspåret med fonnen av ett kryss avsedda för tandspetsens sidovingar, ryggparti samt momentklack, se fig. 10. är en schematisk ändvy av delar av tandhållaren enligt figur 4 sedd bakifrån. är en schematisk ändvy av delar av tandhållaren enligt figur 4 sedd frarnifiån. är en schematisk sidovy av delar av tandhållaren enligt figur 4 sedd från höger sida. är en schematisk planvy av delar av tandhållaren enligt figur 4 sedd ovanifrån. är en schematisk perspektivvy sedd snett bakifrån av delar av en töredragen utföringsforrn av tanddelen enligt figur 3, vilken vy närmare visar ryggpartiet av en snett uppåt anordnad tandspets, dvs. ryggen av det slitparti som är avsett att ansättas mot en aktuell bearbetningsyta, ett med fastspänningsdonet samverkande hakdon vid yttre änden av tanddelens bakre, långsträckta och hanfonnade skaft, vilket är avsett att införas i hållardelens väsentligen motsvarande laxspår, den högra av tanddelens två sidovingar, den undertill anordnade momentklacken samt ett flertal kontaktytor och frigångsytor. är en schematisk planvy av delar av tanddelen enligt figur 10 sedd ovanifiån. är en schematisk sidovy av delar av tanddelen enligt figur 10 sedd från höger sida. är en schematisk ändvy av delar av tanddelen enligt figur 10 sedd bakifrån. är en schematisk ändvy av delar av tanddelen enligt figur 10 sedd fiarnifiån. är en schematisk perspektivvy sedd snett underifrån av delar av tanddelen enligt figur 10. är en schematisk bottenvy sedd rakt underifrån av delar av tanddelen enligt figur 10. 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 l) inann 10 15 20 25 30 35 « f n e n 524 301 ¿"¿-~;: z, _. 13 =- - Fig. 17 och 18 visar, i förhållande till en sidovy och ändvy av tanddelen enligt figur 10, en förklarande definition av de inbördes vinkelräta krafikomposanter Fp, Fc, FS som bearbetningslastema ger upphov till.

F ig. 19 visar schematiskt läget för ett antal av kontakt- och frigångsytoma i förhållande till tanddelen enligt figur 10.

Fig. 20 -22 visar en föredragen utföringsform av delar av fastspänningsdonet enligt föreliggande uppfinning i tre schematiska perspektivvyer sedda snett ovanifrån, snett framifrån, snett från undersidan, Fig. 23 visar ett schematiskt tvärsnitt av delar av fastspänningsdonet enligt figur 20 sedd från högra sidan och med vissa delar bortskuma för att bättre åskådliggöra de inre delarna.

F ig. 24 är en schematisk perspektivvy sedd snett ovanifrån av delar av fastspänningsdonet enligt figur 20 monterat vid tandhållaren enligt figur 4.

Fig. 25 visar en schematisk perspektivvy sedd snett från sidan av delar av rotationskroppen hos mudderverkskuttem enligt figur 2, i vilken vy ett antal tänder är fästade vid två av flänsarna mellan ett centralt nav och en flänsama sannnarihållande, bakre ringdel. Vissa delar är bortskurna för att bättre åskådliggöra de inre delama av rotationskroppen.

Fig. 26 visar ett schematiskt tvärsnitt (Tl) sett bakifrån och beläget inom den fifämre delen av förbindningen genom delar av hållardelen, slitsen och tanddelens skaft innefattande sidovingarna och klacken enligt figur 3.

F ig. 27 visar ett schematiskt tvärsnitt (T2) sett bakifrån och beläget inom den bakre delen av förbindningen genom delar av hållardelen, slitsen och tanddelens skaft närmare den bakre änden enligt figur 3.

DETALIERAD UTF ÖRANDEBESKRIVNIN G Med hänvisning till Fig. 1 och 2 visas schematiskt ett tandsystem 1 avsett för ett verktyg 2 till en markbearbetningsmaskin 3 för lösgörande och sönderdelande av mer eller 3973 sE ranasysiem (2003-07-1 1) .sann 10 15 20 25 30 35 o; u 1 I 'vax 0- -Hu in' °' *"° a oo s ,, , . I v o g n: in f. * n f ' U v I n ' ' z v v" 14 iëzn' ' -- -- - .. : 3978SE mindre hårda jord- och bergmassor ur en bearbetningsyta (W), se fig. 17, varefter dessa massor på lämpligt sätt kan avlägsnas. Det föreliggande tandsystemet 1 är av den typ som innefattar en vid verktyget 2 anbringad hållardel 4 och en i förhållande till och vid hållardelen 4 lösbart anordnad, främre tanddel 5 i form av en utbytbar slit- och/eller ersättningsdel avsedd för sj älva markbearbetningen. Tandsystemet 2 innefattar således två huvudsakliga kopplingsdelar i form av en ”hondel” 4 och en ”handel” 5 som tillsammans bildar en styck, sammansatt ”tand”. Vid den föreliggande uppfinningen utgör hållardelen 4, företrädesvis men inte nödvändigtvis, nämnda hondel 4.

Exempel på för tandsystemet 1 enligt uppfinningen lämplig markbearbetningsmaskin 3, verktyg 2 och slit- och/eller ersättningsdelar 5 utgöres här speciellt av ett mudderverks 3 roterande borrkrona 2 med dess utbytbara slittänder 5. Givetvis kan tandsystemet 1 enligt föreliggande uppfinning även utnyttjas vid andra typer av markberedningsmaskinsverktyg 2 såsom vid skopan till en grävmaskin, etc.

Vid den i Fig.l och 2 speciellt visade mudderverkskuttem 2 är nämnda slittänder 5 anordnade på ett visst förutbestämt avstånd från varandra, längs mer eller mindre spiralformade, långsträckta flänsar 6, se fig. 25. Flänsarna 6 skjuter ut från ett roterbart, centralt nav 7 och vidare bakåt i verktygets 2 matningsriktning till en flänsarna 6 sammanhållande ringdel 8 bildande en rotationskropp 9. Vid rotationskroppens 9 bakre ände 10 är en suganordning ll, (se fig. 2), anordnad för bortförande av de lossgjorda bearbetningsmassorna via ett mellanrum 12, se Fig. 25, mellan de skruvlinjefonnade flänsama 6.

Tanddelen 5, se fig. 3, 5, 10 och 19, innefattar ett bakre skaft 13 för montering i ett därför anpassat hålrum 14 vid den, vid verktyget 2 på lämpligt sätt stadigvarande fastsatta hållardelen 4, exempelvis via en svets eller ett skruvförband. Hålrummet 14 är utformat att under samverkan med tanddelen 5 mottaga det långsträckta tandskaftet 13, inklusive de ytor (B) hos tanddelen 5 som är vända mot och som, efter ihopmonteringen av tanddelen 5 vid hållardelen 4, under anliggning mot hållardelens 4 framsida (A) befinner sig innanför ett tänkt tvärplan (XZ) beläget direkt fiamför hållardelens 4 främsta delar, se fig. 5, och därvid åstadkomma en gemensam förbindning för upptagande av alla förekommande laster Fc, Fp, Fs via en förutbestämd kopplingsgeometri innefattande väsentligen formen hos ovan nämnda skaft 13 och hålrum 14 innefattande speciella motstående, inbördes samverkande kontaktytor 15 och, åtminstone initialt, frigångsytor 16 anordnade utmed skaltets 6 och hålrurnmets 14 ytor. 3978 SE Tandsystem (2003-07-11) tflac: 10 15 20 25 30 35 524 301 15 _ _.

Med åtminstone initialt menas här att dessa frigångsytor 16 efter visst ofrånkomligt slitage kan komma att ombildas till sekundära kontaktytor.

Två inbördes motstående och samverkande kontaktytor 15, anordnade en vid var kopplingsdel 4,5 och anordnade i en viss vinkel till nämnda förbindnings axiella symmetiilinje Y, bildar en förutbestämd kontaktzon. Vid hållardelens 4 framsida (A), se fig. 5, bildar kontaktytoma 15 en huvudsakligen trubbig hålighet till nämnda tvärplan (XZ), där således merparten av kontaktytoma 15 vid den främre delen (C) av förbindningen, dvs. innefattande hållardelens 4 framsida (A) och de bakre ytoma (B) hos tanddelen 5 som är vända mot hållardelen 4, är anordnade närmare vinkelrätt till den längsgående symmetrilinj en Y, dvs. väsentligen i eller parallellt med tvärvertikalplanet (XZ). Därmed stoppas ytterligare påträdning av tanddelen 5 på hållardelen 4 på ett stumt sätt eftersom kontaktytoma 15 vid hållardelens 4 framsida (A) tillsammans med motstående kontaktytor 15 vid tanddelen 5, se fig. 13, bildar stoppytor i en gemensam stoppzon som utgör den frärnre delen (C) av förbindningen mellan kopplingsdelarna, se fig. 3, 5, 11 och 26.

Denna främre del (C) tar i stort sett upp hela eller åtminstone den väsentliga merparten av alla laster och moment som uppkommer och då denna stoppzon (C) är avsevärt större än vid tidigare kända tandsystem åstadkommes en kraftig minskning av last/yta, vilket då ger en kraftig minskning av slitaget, risken för deforrnationer, brott samt förlänger livslängden avsevärt. Utmed den bakre delen (D) av förbindningen mellan kopplingsdelama 4, 5, se fig. 3, 4, 11 och 27, är kontaktytoma 15 lämpligen anordnade i en avsevärt mera spetsig vinkel 0, vid den visade utföringsformen mindre än 10°, till den längsgående symmetrilinjen Y eller parallellt därmed, dvs. väsentligen i kopplingsdelamas 4, 5 sammanfogningsriktning längs törbindningen, varför eventuellt kvarvarande axiell last här, som dock även efter lång användning fortfarande är betydligt lägre än vid den främre delen (C) av förbindningen, tas upp av friktionskrafier på grund av kilningseffekten mellan dessa kontaktytor, dvs. friktionsytor 15', se fig.4, 5 och 27.

Hålrurnmet 14, se fig. 4 - 7, 9, och 24, är vid den i figurerna visade utföringsformen utformat såsom en inåt hållardelen 4, dvs. bakåt, något konvergerande slits 14. Nämnda konvergens, vilken företrädesvis är lika för motstående ytor efier det initiala sammanförandet av kopplingsdelarna 4, 5, leder till att vid ett ökat införande inåt kommer de två kopplingsdelama 4, 5 att ”greppa” hårdare vid varandra, dock utan att inre stoppzoner uppkommer då längsgående laster även efter omfattande slitage 3978 SE Tandsyslem (2003-07-l l) *--=--f*'f..f 2' ' “i iššfs si: .tabu 10 15 20 25 30 35 524 501 '_':=_ -__= 16 - - - .. fortfarande tas av förbindningens främre del (C) där kontaktytarean är avsevärd.

Sidokraftemas och momentens påverkan på konstruktionen kommer att beskrivas närare nedan. Både ovan nämnda problem med s.k. hamrande och problemet med att tanddelen 5 blir svår att lossa fi-ån hållardelen 4 hos konventionella tandsystem, dvs. tandsystem med antingen ett alltför stort glapp eller en alltför snäv passning mellan tanddelen 5 och hållardelen 4 får således en optimal lösning vid den föreliggande uppfinningen. Det är dock tänkbart att kontaktytorna 15 vid den bakre delen (D) av törbindningen är helt parallella med varandra och med symmetrilinjen Y, varigenom fördelen erhålls att risken för att kopplingsdelarna 4, 5 skall kärva vid varandra helt elimineras.

Med hänvisning till fig. 6, 7 och 9 visas en föredragen utföringsform av slitsen 14 sedd från hållardelens baksida 17, dess framsida (A) respektive från ovansidan 18. För förståelsen j ämför med fig. 1 1, 13, 16, vilka visar tanddelen 5 sedd ovanifiån, sedd bakifrån och sedd rakt underifrån. Med hänvisning speciellt till fig. 9, kan slitsen 14 delas upp i en bakre 19, en mittre 20 och en främre del 21. Inom den bakre delen 19 av slitsen 14, se fig. 6 och 9, är de längsgående sidoväggarna 22 och bottnen 23 väsentligen rätvinkligt anordnade, varför det uppåt och bakåt öppna hålrummet 14 blir lådfoxmat, dvs. tvärsnittet inom denna del 19 är väsentligen U-format.

Inom den mittre 20, nedre delen av slitsen 14 är tvärsnittet (T2) väsentligen utformat såsom en rundad trekant där den trubbiga sidan 23' av trekanten är vänd nedåt. De längsgående, väsentligen vertikala sidoväggama 22, vilka motsvaras av tanddelens 5 sidor benämnda H1 och H2, se fig. 19, är företrädesvis parallella eller något konvergerande medan bottnen 23 är väsentligen rätvinkligt, horisontellt anordnad därtill. Dessa längsgående, väsentligen vertikala sidoväggar 22 utgöres av företrädesvis fiigångsytor, se speciellt fig. 27, medan sidoväggamas 22 fortsättning uppåt mot nämnda slits 14 övre, utåt öppna hals 24, utgöres av inåt vinklade längsgående sidor 25 avsedda att bilda kontaktzoner 15 tillsammans med tandskaftet 13 (se Dl, D2).

Slitshalsens 24 längsgående sidoväggar 26 inom den mittre 20 och främre 21, övre del av slitsen 14, se fig. 7 och 9, vidgar sig symmetriskt framåt mot hållardelens 4 framsida (A) från ett inledande parallellt parti 27.

Således, vid den mittre delen 20 av laxspåret 14 finns, åtminstone initialt, ett litet glapp 16 anordnat dels mellan skaftets 13 vertikala sidor H1, H2 och laxspårets 14 längsgående vertikala sidor 22 vid spårets botten 23, dvs. längs tvärsnittets (T2) nedre hörn, dels mellan ryggnockens 38 vertikala sidor 39 och laxspårets 14 längsgående vertikala sidor 26 vid dess hals 24 samt mellan skaftets 13 undersida El, E2 och 3978 SE Tandsystem (2003-07-11) »;|s| 10 15 20 25 30 35 524 301 17 '='f..5 Sfšåå; SE laxspårets 14 längsgående botten 23; men vid nämnda glapp 16 är lastema också betydligt lägre.

Hålrurnmet 14 är således vid den föredragna utföringsformen öppet bakåt vid sin bakre ände 19, se fig. 4, samt uppåt öppen 24 längs hela sin längd, dvs. den öppna slitsen 24 löper utmed hela hållardelens 4 ovansida 18, se fig. 9. De ovan nämnda reparations och rengöringsproblemen hos existerande tandsystem 1 av skafltyp elimineras således vid den föreliggande uppfinningen. Vid andra, ej visade utröringsformer är det tänkbart att nämnda slits 14 inte är öppen 24 längs hela ovansidan 18 utan att slitsen 14 är íörsluten ett kortare stycke vid hållardelens 4 bakre 19 ovansida 18, ej visat.

Inom den främre 21 delen av slitsen 14 är tvärsnittet (Tl) vid den visade utformningen flerarmat, företrädesvis lcryssformat, se fig. 7 och 26, innefattande minst fyra spår i form av slitsutvidgningar 24, 28, 29, 30, varav vilka den övre utgöres av själva slitshalsöppningen 24, och vilka övriga spår 28, 29, 30 vardera innefattar en inifiån slitsens 14 mittre del 20 och i förhållande till Y-axeln sig utåt vidgande förstoring av slitstvärsnittet, se speciellt fig. 5 och 7. De väsentligen framifrån angripande vinschkraflerna (F s), se fig. 17, tas upp av, vid den visade utiöringsformen, de stoppytor som dessa slitsutvidgningar 28, 29, 30 bildar utmed anslagszonen (A, B) mellan kopplingsdelama 4, 5, väsentligen horisontellt åt vardera sidan 28, 29 respektive vertikalt nedåt 30. En viss, dock betydligt mindre del av lastema kan dock överföras, pga. nämnda konvergens, längs sidoma 23, 25 utmed tandsystemets förbindning mellan slitsens 14 bakre 19 och mittre del 20 samt tandskaftets 13 kontaktytor 15, vilken axiella lastövertöring då även ökar med brukandetiden. Då förbindningens längsgående sidor 22, 23, 25, 26 har en hög hållfasthet mot dylika friktionskrafler blir ändå slitaget i det närmaste försumbart.

Sidotvärkrafterna Fp och skärkraften Fc samt de moment samtliga krafier Fp, F c, F, ger upphov till tas även de upp av kontaktytorna 15 längs hållardelens 4 förbindning, men även de tas till allra största delen vid den främre delen (C) av förbindningen via kontaktytoma 15 längs de nämnda slitsutvidgningama 28, 29,30 vilkas relativt sett avsevärda kontaktytor garanterar en låg ytlast och därmed en minimal törslitning.

Utformningen av slitsen 14 kommer att framgå ytterligare av beskrivningen av tanddelens 5 skaft 13 och de ytor (B) hos tanddelen 5 som är vända mot hâllardelen 4. 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 I) im.. 10 15 20 25 30 35 524 301 18 * f* "-" ïffl-*f--f S' ' zši/'š SE Vid den i figurerna visade, föredragna utföringsfonnen av tanddelen 5 har tandskaftet 13 och de bakre ytorna (B) hos tanddelen 5 som är vända mot hållardelen 4, se fig. 10, 13, och 26, ett flerarmat, företrädesvis kryssformat, tvärsnitt (T 1) innefattande minst fyra utsprångsarmar 31, 32, 33, 34, samverkande med varsitt spår 24, 28, 29,30.

Tvärsnittet kan dock, vid ej visade utföringsfonner, ha fler armar, exempelvis med formen av en femarmad stjärna eller sexarmad asterisk, etc.

Färre utsprångsarmar 31, 32, 33, 34 än fyra är däremot ej önskvärt eftersom de tre tvärlastema bör upptas vid varsin stoppyta som är anordnad tvärs varje tvärlasts verkansriktning, att lasterna bör fördelas över en stor, total kontaktytarea vilken area nonnalt ökar med antalet utsprångsarmar 31, 32, 33, 34 samt att utsprångsarmen 31 som är anordnad ut genom slitshalsen 24 dessutom bör vara anordnad frigående och därför ej bidrar initialt till lastupptagningen. Vid ett roterande verktyg där rotationsriktningen kan väljas medurs eller moturs ökar givetvis betydelsen ytterligare av att det ñnns en stoppyta för varje verkansiiktning etc.

De längsgående inre ytorna 22, 23, 26, utmed slitsens 14 bakre 19 och mittre del 20 bör även de optimalt sett vara opåverkade eller endast ta låga laster och moment, dvs. till större delen utgöras av frigångsytor 16, se fig. 19 och 27. Alla eller åtminstone nästan alla laster och moment bör istället tas av en lastöverförande samverkan mellan slitsutvidgningarna åt sidorna 28, 29 och nedåt 30 tillsammans med motsvarande utsprångsarmar 32, 33, 34.

Vid de visade utföringsformerna innefattas utsprångsarmania 31, 32, 33, 34 av det väsentligen något snett framåt lutande och symmetriskt uppåt anordnade ryggpartiet 31 av tanddelen 5, de två väsentligen horisontellt, symmetriskt på var sin sida av tandspetsen 31 sidoordnade vingpartierna 32, 33 samt en väsentligen vertikalt nedåt anordnad klack 34. Nedan benänmes armen 31 även tandspetsen 31 då denna ”arm” 31 till stor del utgör den del som befinner sig utanför hållardelen 4, se fig. 3, 17 och 18, medan de övriga utsprångsarmarna 32, 33, 34 till största delen, eller helt, befinner sig inuti hållardelens 4 spår 28, 29,30. T andspetsen 31 vid den nämnda visade utföringsforrnen har dels en framsida 35 med en optimal vinkel u till vinschkrafien F, på 22° och en optimal vinkel ß på l12° till skärkraften Fc, dels en optimal vinkel y på 90° mellan sidotvärkrafikomponenten Fp och ett vertikalplan utmed den längsgående symrnetriaxeln Y. Om de angripande krafikomposanternas Fp, Fc, F, vinkelförhållanden istället redovisas i förhållande till ett referensplan anordnat längsmed Y-synirnetriaxeln blir vinkeln ö mellan referensplanet och vinschkrafien F, optimalt 100°, vinkeln e 3978 SE Tandsystem (2003-07-l 1) »msn 10 15 20 25 30 35 ' 524 301 19 ï-.f-.ÉPÄÄ síííå sn mellan referensplanet och skärkrafien Fc blir optimalt 10” medan sidotvärkrafikomponenten Fc som tidigare angriper parallellt med detta referensplan, dvs. med den optimala vinkeln y på 90°. Vid konventionella tandsystem är vinschkraftsvinkeln a och skärkrafisvinkeln ß betydligt större, varför hävarmsprincipen inte blir utnyttjad på samma optimala sätt som vid den föreliggande tandsystemskonstruktionen 1. Hävarmsfórhållandet mellan de två momentarmama på var sin sida av den momentpunkt som klacken 34 utgör, dvs. den fria, utskjutande längden (b) av tandspetsen 3loch längden (r) av tandskañet 13 som är inskjuten i hållardelen 4, är här betydligt mindre än ett, dvs. (b)/(r) < 1, mot för konventionella tandsystem närmare två, dvs.i(b)/(r) = ~2.

Det inses att ovan nämnda vinklar och hävarmsíörhållande inte är begränsade till exakt de värden som här angetts, utan att de kan variera inom ett rimligt intervall.

Med hänvisning till figurema 17, 18 och 19 förklaras nedan närmare hur de förekommande krafierna Fc, Fc, Fp och de på grund av kraftemas Fc, Fc, Fc hävarmar uppkomna momenten kring klacken 34 är avsedda att tas upp. De rena krafterna Fc, Fc, Fp tas upp såsom ytlaster via vissa utvalda kontaktzoner innefattande kontaktytor 15 utmed slitsen 14, inklusive dess slitsutvidgningar 28, 29, 30, och till dessa motstående kontaktytor 15 längs motsvarande partier 32, 33, 34 hos tanddelen 5. Momenten resulterar i med varandra samverkande, på var sin sida av momentpunkten motriktade reaktionskrafier vilka följdriktligt tas upp via minst två kontaktzoner anordnade en på varsin sida av den aktuella momentpunkten. För enkelhetens skull redovisas varje kontaktzon här endast via kontaktytoma 15 vid tanddelen 5 enligt fig. 19, se dock även övriga figurer, speciellt fig. 26 och 27.

Vinschkrafien Fs tas upp väsentligen via kontaktzonerna som bildas längs de undre, väsentligen horisontella, sidogående kontaktytoma Fl och F2 vid tanddelens 5 två sidoordnade vingpartier 32, 33, se fig. 5 och 15, samt de övre, lutande, längsgående kontaktytoma D1 och D2 vid ovansidan av tandskafiet 13, se fig. 6 och 10.

Skärkraften Fc tas upp väsentligen via kontaktzonerna som bildas längs de övre, lutande ytoma Bl, B2 vid tanddelens 5 två sidoordnade vingpartier 32, 33, se fig. 5 och 11 samt de väsentligen horisontella, undre kontaktytorna El och E2 vid undersidan av tandskaftet 13, se fig. 4 och 15. 3978 SE Tandsystem (2003-07-11) 10 15 20 25 30 35 524 301 20 :Ä ššii; sE Sidotvärkraftema Fp och därav uppkomna moment, vilka givetvis utgörs av antingen tryck eller dragspänningar beroende på aktuell krafis Fp angreppsriktning, vilken kan växla, tas upp för kraft från hö ger i fig. 19 väsentligen via kontaktzonema som bildas längs den väsentligen vertikala, längsgående ytan G2 vid momentklacken (34), se Fig. 7 och 13, den övre, lutande, längsgående kontaktytan D1 vid ovansidan av tandskaftet (13), se fig. 6 och 10, den undre, väsentligen horisontella, sidogående kontaktytan F 2 vid tanddelens (5) ena sidoordnade vingparti (33), se fig. 5 och 15, den övre, lutande ytan Bl vid tanddelens (5) ena sidoordnade vingparti (32), se fig. S och 11, och den övre, väsentligen horisontella, sidogående kontaktytan Cl vid tanddelens (5) ena sidoordnade vingparti (32), se fig. 7 och 10.

För kraft Fp från vänster gäller kontaktytoma Gl, D2, F 1, B2 och C2 på motsvarande sätt.

Därav följer att hållardelens 4 och tanddelens 5 ytor benärnnda H1, H2, Il, 12, J 1, 12 enligt fig. 19 normalt är fria från angripande ytlaster och därför är frigående vid normal användning av tandsystemet 1. Vid en fortsatt vridning och deformation/slitage kommer visserligen frigångsytorna H1, H2, Il , I2, J1 , J2 att långsamt kunna ombildas till kontaktytor, men ytlasterna kommer då även att fördelas över ytterligare areor vilket minskar slitagets fortskridning. Att tandsystemet 1 även innefattar en jämfört med känd teknik ytterligare utsprångsarm, dvs. klacken 34, erhålls den avsevärda fördelen att även sidokrafterna Fp tas upp vid förbindningens främre del (C), vilket är unikt. Således, via kopplingsgeometrin enligt föreliggande uppfinning uppnås att varje ”tands” 1 slitdel 5 hålls på plats på ett mycket mera effektivt, säkert och funktionsdugligt sätt och att de angripande tvärlasterna FS, Fc, Fp och de därav uppkomna momenten normalt tas upp endast via de därför avsedda och för vissa bestämda laster resp. moment utsedda, relativt sett väsentligt större kontaktytorna 15, vilka för tvärlastema FS, FC, Fp och för momentet beroende av lasten Fp är anordnade huvudsakligen vid förbindningens främre del (C), så att endast ett mycket minimalt slitage uppkommer vilket förlänger tandsystemets 1 livslängd avsevärt.

Efier en längre tid av användning kan de angripande ytkrafierna längs tandsystemets 1 bakre förbindning 13, 20 eventuellt komma att orsaka ett slitage och/eller en plastisk deforrnering hos de verksamma delarna 4, 5, vilket tidigare krävde ett dyrt och vanligen komplicerat underhåll. Dessa problem kan nu tack vare möjligheten till frigångsytor 16 elimineras eller åtminstone väsentligt minskas genom att en föredragen utföringsfonn av den föreliggande tandsystemskonstruktionen 1 innefattar en möjlighet att montera en 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 1) nxnn, 10 15 20 25 30 35 524 301 §¿¶¿;yyç,@~= 21 f ==* ïf»*äfs"É¿?š&ÉsE enkelt borttagbar insats, ej visat, av lämpligen hårdmetall vid förbindningens bakre kontaktytor 13, 20, dvs. inuti själva slitsen/laxspåret 14, vilken insats tar upp de angripande ytkraftema. Ett enkelt och okomplicerat underhåll åstadkommes därvid då insatsen helt enkelt kan bytas ut när den har slitits eller har deformerats plastiskt till en förutbestämd nivå.

Ytterligare fördelar uppnås hos det nya, förbättrade tandsystemet 1 genom att den uppåt öppna, långsträckta slitsen 24 gör det möjligt att anhringa en ytterligare, sekundär materialförstärkning i form av ett eller flera kraftiga förstyvningsdon 36 längs tanddelens 5 ryggparti 37, vilket sträcker sig ur slitsen 24 och vidare utanför själva hållardelen 4, dvs. ovanpå ryggpartiets 37 diagonala nock 38 samt utmed dess sidor 39, varigenom det ges en möjlighet att utöka styrkan hos tanddelen 5 vilket även det är helt unikt för tandsystem av skafttyp 1. Det genom och ovanför slitshalsen 24 uppskjutande ryggpartiet 37 underlättar även demonteringen då en lätt knackning därpå lossar tanddelen 5.

För åstadkommande av en dynamisk men ändå tillförlitlig fasthållning av den utbytbara tanddelen 5 vid hållardelen 4 innefattar kopplingsdelama 4, 5, förutom ovan beskrivna förbindnings karakteristiska kopplingsgeometri, även ett för delarna 4, 5 gemensamt låssystem 40 för åstadkommande av en elastisk, lösbar och reglerbart förspänd låsning, vilket låssystem 40 under tandsystemets l hela livslängd alltid behåller sin förmåga att upprätthålla en fasthållande och kopplingsdelama 4, 5 samrnanfogande låsning utan hamrande, dvs. sin förspänningsfönnåga, även allteftersom slitaget på låssystemet 1 och/eller kopplingsdelama 4, 5 ökar.

Låssystemet 40 innefattar, se fig. 20 - 24, ett fastspänningsdon 41 som är anordnat vid hållardelens 4 baksida 17 innefattande ett passdon 42 utformat att noga passa i hålrummets 14 öppna bakre, utvidgade del 19 mellan två styrflänsar 43, 44, vilka lämpligen sträcker sig såsom en fortsättning huvudsakligen axiellt bakåt av slitsens 14 längsgående sidoväggar 22, och mot två väsentligen vertikala stoppytor 45, 46 anordnade tvärs hållardelen 4, en på var sin sida av slitsen 14. Passdonet 42 innefattar, vid den i figurema 20 - 24 visade utföringsfonnen, tre L-fonnade passbitar 47, 48, 49 fästade vid en central främre cirkulär stödskiva 50 och igenom vilken stödskiva 50 ett centriskt hål 51 är upptaget. Två av passbitama 47, 48 är anordnade att anligga mot varsin av styrflänsarnas 43, 44 längsgående sidoväggar 22 samt mot varsin nämnd vertikal stoppyta 45, 46, medan den tredje passbiten 49 utformad att anligga mot slitsens botten 23 och mot tandskaftets 13 tvärgâende, bakre ändyta 52, se fig. 12. 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 1) nnzßo 10 15 20 25 30 35 22 - - Fastspänningsdonet 41 innefattar vidare en bult 53, se fig. 23, vilken är anordnad centralt genom passdonet 42 och stödskivans hål 51. Bulten 53 har en klo eller hake 54 anordnad vid bultens främre ände och en gängning 55 vid dess bakåt vända ände avsett för ett bakre förspärmings- och låsdon 56.

En föredragen utföringsform av detta förspännings- och låsdon 56 innefattar en bakre, vid sin inre botten 57 försluten hylsa 58 och en låsmutter 59 som är vridbart anordnad på nämnda gängade bult 53, inuti nämnda hylsa 58 och mot nämnda förslutningsbotten 57. T rädd på bulten 53, mellan hylsans 58 förslutningsbotten 57 och stödskivan 50, finns dessutom en elastisk kropp 60 anordnad, varigenom en viss, bestämd förspänningskraft kan överföras på ett reglerbart sätt från hållardelen 4 till tanddelen 5 via fastspärmingsdonet 41 i form av en under driften dynamisk, dock alltid dragande och därför ständigt sammanhållande axiell krafi varje gång en ny tanddel 5 sätts på och detta även om hållardelen 4 är sliten.

Placeringen av fastspänningsdonet 4l vid den bakre änden 17, 19 av hållardelen 4 vid det föreliggande tandsystemet l skyddar själva läsningen mot att skadas av bearbetningsmassoma som lossgöres medelst verktyget 2 samtidigt som det aktuella låssystemets 40 låsdon 56 kan monteras respektive demonteras på ett enklare och effektivare sätt med hjälp av något standardverktyg, lämpligen en luft- eller eldriven Skruvdragare, utan att någon väsentlig risk för att skador uppstår därvid.

F astspänningsdonets 41 klo eller hake 54 är anordnad att gripa i eller om ett med fastspänningsdonet 41 samverkande hålighet eller hakdon 61 anordnat vid tanddelens 5, lämpligen bakre ände 52. Även om det utrymme som finns mellan tanddelen 5 och hållardelen 4 och/eller utrymmet till intilliggande tand är trångt ger det förbättrade låssystemet enligt uppfinningen ändå åtkomst till låsdonet 56 för service och enkelt byte av en sliten tanddel 5.

Vid den visade utföringsformen av tandsystem l kan skilda typer av låssystem och/eller modifieringar på själva låssystemet användas utan väsentlig anpassning av tanddelens 5 och/eller hållardelens kopplingsdelar 4, 5 till det aktuella låssystemet och/eller dess modifieringar. Låssystemet 40 kan inte heller drabbas av det för konventionella tandsystem så ofta förekommande problemet att hållardelens låsdonsöppning inte längre passar till den slitna tanddelens förskjutna låsdonsöppning. Vid det föreliggande 3978 SE Tandsystem (2003-07-11) torn. 10 15 20 524 30 1 3.:? En; .._._, :..:.._.: 23 - = = zšvš SE låssystemet monteras, regleras samt demonteras låsdonet 56 axiellt vid den bakre änden 17 av tandsystemet 1 och detta utan att eventuella deformationer på förbindningens kopplingsgeometri försvårar detta arbete.

F astspänningsdonet 41 är dänned så utformat att det åstadkommer en för tanddelen 5 relativt hållardelen 4, väsentligen inåt längs slitsen 14 och axiellt utmed utrymmets 14 längssymmetriaxel Y, dvs. väsentligen bakåt i förhållande till verktygets 2 verkningsrikming, sammandragande och reglerbar, elastisk förspänning där flerarmsfonnen och förspäzmingen garanterar att tanddelen 5 alltid kommer att vara orienterad vid ett förutbestämt läge relativt hållardelen 4 och därmed även i förhållande till det aktuella verktyget 2 samt bearbetningsytan (W) under tandsystemets 1 hela livslängd ALTERNATIVA UTFÖRINGSFORMER Uppfinningen är icke begränsad till den visade utföringsformen utan den kan varieras på olika sätt inom patentkravens ram.

Det inses att antalet annar, storleken, materialet och formen av de i tandsystemet ingående elementen och detaljema, anpassas efter de omständigheter som föreligger vid konstruktionstillfället. 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 l)

Claims (1)

1. insug 10 15 20 25 30 35 5 2 4 5 o 1 ,=_-_-, 24 2 j : ._- un: en: I in: s . å. Eaš- PATENTKRAV Tandsystem (1) avsett för ett verktyg (2) till en markbearbetningsmaskin (3), vilket tandsystem (1) är av den typ som innefattar en vid verktyget (2) anbringad hållardel (4) och en i förhållande till och vid hållardelen (4) lösbart anordnad, främre tanddel (5) i form av en utbytbar slit- och/eller ersättningsdel avsedd för själva markbearbetningen (W), vilken tanddel (5) innefattar ett bakre skaft (13) och hållardelen (4) ett hålrum (14) vilket är utformat att under samverkan med tanddelen (5) mottaga skaftet ( 13) och därvid åstadkomma en gemensam förbindning (A, B, C, D) för upptagande av förekommande laster (F s, Fc, Fp) via en förutbestämd kopplingsgeometri innefattande speciella motstâende, inbördes samverkande kontaktytor (15) och, åtminstone initialt, fiigångsytor (16) som är anordnade vid tanddelen (5) och hållardelen (4), k ä n n e t e c k n at a v att tandskafiet (13) och hålrummet (14) utmed åtminstone en främre del (C) av nämnda förbindning (A, B, C, D) har ett flerarmat, företrädesvis kryssforrnat, tvärsnitt (Tl) innefattande minst fyra utsprângsarmar (31, 32, 33, 34) respektive minst fyra, med varsin utsprångsarm (31, 32, 33, 34) samverkande spår (24, 28, 29,30), vilka utsprångsarmar (31, 32, 33, 34) innefattar en väsentligen vertikalt anordnad övre arm (31), en väsentligen vertikalt anordnad nedre klack (34) samt två väsentligen horisontellt sidoordnade vingpartier (32, 33), att ett fastspärmingsdon (41) är anordnat vid hålrummets (14) bakre del (19) för åstadkommande av en tanddelen (5) relativt hållardelen (4), väsentligen axiellt längs hålrummets ( 14) längssymrnetriaxel Y, sammandragande och reglerbar förspärming. Tandsystem (1) enligt krav l, k ä n n e t e c k n at a v att tandskaftet (13) har ett bakåt konvergerande tvärsnitt (T2). Tandsystem (l) enligt krav 2, k ä n n e t e c k n at a v att hålrummet (14) är utformat såsom en inåt hållardelen (4) konvergerande slits (14). Tandsystem (1) enligt krav l, 2, eller 3, k ä n n e t e c k n at a v att hålrummet (14) innefattas av en bakåt (19) och uppåt (24) längs ovansidan av hållardelen (4) öppen slits (14). Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att hålrummets (14) bakre del ( 19) innefattar längsgående sidoväggar (22) och en 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 l) musa, 10 15 20 25 30 35 10. ll. 524 301 en n " "" c n ø p n. t q g . I I ' v . , ': o n n :H n. a. . , '_ s . _ . z. n nu 'I nu I n g 25 ' :77 ""°:73 ' '""3978SE H v t.. . , _ botten (23) som är väsentligen rätvinkligt anordnade till varandra med hålrummet (14) uppåt och bakåt öppet, varför tvärsnittet inom denna del (19) är väsentligen U-format. Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att ett tvärsnitt (T2) inom en mittre del (20) av hålrummet (14) innefattar en stympad, nedre triangulärformad del med väsentligen rundade hörn (22), där den trubbiga nedre sidan utgör hålrummets (14) botten (23), och där tvärsnittets (T 2) nedre hörn (22) företrädesvis innefattar längsgående frigångsytor (16), medan tvärsnittets (T2) fortsättning uppåt utgöres av först inåt vinklade längsgående sidor (25), som är avsedda att bilda samverkande kontaktzoner (15) tillsammans med tandskaftets (13) sidoytor (Dl, D2) samt därefter av längsgående, väsentligen vertikala sidoväggar (26) på visst avstånd från varandra för bildande av en uppåt öppen, övre, slitshals (24). Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att spåren (24, 28, 29, 30) inom en främre del (21) av hålrummet (14) innefattar vardera en inifrån hålrummet ( 14) och framåt, i förhållande till Y-axeln, sig utåt vidgande förstoring av slitstvärsnittet (Tl). Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att vid en mittre del (20) av hålrummet (14) finns ett glapp (16) anordnat dels mellan skaftets (13) nedre sidor (H1, H2) och hålrummets (14) längsgående sidor (22) vid hålrummets botten (23), dels mellan tanddelens (5) ryggpartis (31) sidor (39) och hålrummets (24) längsgående övre sidor (26) samt mellan tandskaftets (13) undersida (El, E2) och hålrummets ( 14) botten (23). Tandsystem (1) enligt något av föregående krav i kombination med krav 4, k ä n n e t e c k n at a v att tanddelen (5) innefattar ett genom den öppna slitsen (24) uppskjutande ryggparti (37). Tandsystem (1) enligt krav 9, k ä n n e t e c k n at a v att en sekundär materialförstärkning (36) är anordnad vid tanddelens (5) ryggparti (37). Tandsystem (1) enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att utmed en bakre del (D) av förbindningen (A, B, C, D) mellan kopplingsdelarna (4, 5) är 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 1) +|ax. 10 15 20 25 30 35 12. 13. 14. 15. 16. 17. 524 301 gång. . (I I : | oc: a o hl .I j g i 2 , 'g 0 LJ 26 2 j 0 H l s. :',' :i n u LI, ' " H - .H I , , ' * -- ° ~ 39 SE kontaktytoma (15) anordnade i en kraftigt spetsig vinkel ö, dvs. mindre ån l0°, till den längsgående symmetrilinjen Y eller parallellt därmed. Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att tanddelen (5) eller tandhållaren (4) innefattar en utskjutande momentklack (34) och att motsatta kopplingsdelen (4 eller 5) innefattar en motsvarande, med klacken (34) samverkande fördjupning (30) för att ta upp de sidoangripande tvärkrafier (Fp), som verkar vinkelrätt mot symmetriaxeln Y. Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att utsprångsarmama (31, 32, 33, 34) innefattas av en väsentligen något snett framåt lutande och symmetriskt uppåt anordnad tandspets (31), de två väsentligen horisontellt, symmetriskt på var sin sida av tandspetsen (31) sidoordnade vingpartiema (32, 33) samt en väsentligen vertikalt nedåt anordnad klack (34). Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k å n n e t e c k n at a v att efter ihopmonteringen av hållardelen (4) och tanddelen (5) utgör en anslagszon (A, B) vid början av förbindningen (C) dem emellan en gemensam stoppzon, vars stoppytor (15) innefattar hållardelens (4) framsida (A) och den motstående tanddelens (5) baksida (B), där merparten av tanddelens (5) ytor (B), som anligger mot hållardelens (4) framsida (A), befinner sig på samma sida som hållardelen (4) om ett tänkt tvärplan (XZ) beläget direkt framför hållardelens (4) främsta delar. Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att den väsentliga merparten av lastema (F S, Fc, Fp) och de därav uppkomna momenten tas upp via kontaktytor (15) vid främst förbindningens främre del (C). Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att kontaktzoner för upptagande av vinschkraften (FS) och därav uppkomna moment är anordnade längs undre kontaktytor (Fl och F 2) vid tanddelens (5) två sidoordnade vingpartier (32, 33), samt övre kontaktytor (Dl och D2) vid ovansidan av tandskaftet (13). Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att kontaktzoner för upptagande av skärkraften (Fc) och därav uppkomna moment är anordnade längs övre kontaktytor(B1, B2) vid tanddelens (5) två sidoordnade 3978 SE Tandsystem (2003-07-l l) ..,,. 10 15 20 25 30 35 18. 19. 20. 21. 27 = = = v' =..=-..='=..=: ° fi. šwiasws sE vingpartier (32, 33) samt undre kontaktytor (El och E2) vid undersidan av tandskafiet (13). Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att kontaktzoner för upptagande av sidotvärkrafterna (Fp) och därav uppkomna moment, beroende på aktuell krafis (Fp) angreppsriktning, är anordnade längs minst en väsentligen vertikal, längsgående kontaktyta (G2) vid momentklacken (34), minst en övre, lutande, längsgående kontaktyta (Dl) vid ovansidan av tandskaftet (13), minst en undre, väsentligen horisontell, sidogående kontaktyta (F2) vid tanddelens (5) ena sidoordnade vingparti (33), minst en övre, lutande kontaktyta (Bl) vid tanddelens (5) ena sidoordnade vingparti (32) och minst en övre, väsentligen horisontell, sidogående kontaktyta(C1) vid tanddelens (5) ena sidoordnade vingparti (32); eller, för en kraft (Fp) från motsatt riktning, väsentligen via motsvarande kontaktytor (Gl, D2, F 1, B2 och C2). Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att tvär- (Fp), skär (Fc) och normalkrafiemas (F s) hävarmsförhållande i förhållande till symmetriaxeln Y och en momentpunkt, företrädesvis klacken (34), lcring vilken vridning sker i förbindningen mellan kopplingsdelama (4, 5), där tanddelens (5) utskjutande längd längs symmetriaxeln Y från nämnda momentpunkt utgör den första hävarmen (b) och där längden längs symmetriaxeln Y av det i hållardelen 4 inskjutna tandskafiet (13) från nämnda momentpunkt utgör den andra hävarrnen (r), är mindre än ett, dvs. (b)/(r) < 1. Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att det vid hållardelens (4) baksida (17) lösbart fastsatta fastspänningsdonet (41) innefattar ett passdon (42), vilket är utformat att passa vid hålrurnmets (14) öppna bakre del (19) samt mot tandskaftets ( 13) ändyta (52), en gängad (55) bult (53), vilken är anordnad genom passdonet (42), med en främre klo eller hake (54) för samverkan med en hålighet eller ett hakdon (61) anordnat vid tanddelen (5), samt ett bakre förspärmings- och låsdon (56) innefattande en elastisk kropp (60) och en låsning (59) för åstadkommande av en dynamisk fasthållning och en tillförlitlig orientering vid ett förutbestämt läge av den utbytbara tanddelen (5) vid hållardelen (4) via flerarmsforrnen och den reglerbara förspärmingskraften. Tandsystem (1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t a v att tandsystemet (1) innefattar en borttagbar insats av lämpligen hårdmetall vid en 3978 SE Tandsystem (2003-07-1 l) 'ßoua 22. 1 28 f' 5"= "-" 2' ' Évåws sE bakre del (D) av fórbindningen (A, B, C, D) inuti hålrummet (14), vilken insats tar upp ytkrafterna mellan de samverkande kopplingsdelama (4, 5). Tandsystem ( 1) enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at a v att markbearbetningsmaskinen (3), verktyget (2) och slit- och/eller ersättningsdelarna (5) för lösgörande och sönderdelande av massor ur bearbetningsytan (W) speciellt utgöres av ett mudderverks (3) roterande borrkrona (2) med dess utbytbara slittänder (5). 3978 SE Tandsystem (2003-07-l l)