AT401478B - Auswechselbarer verschleissteil - Google Patents

Description

AT 401 478 B

Die Erfindung betrifft einen auswechselbaren Verschleißteil, insbesondere Verschleißplatte oder Verschleißschuh, zum Schutz von Bauteilen gegen eine abrasive Abtragung, insbesondere in maschinentechnischen Einrichtungen, wie beispielsweise Holzberarbeitungs- sowie Holzzerkleinerungsmaschinen und dergleichen, oder zum zumindest teilweisen Panzerungsbesatz von auf Abrasion beanspruchten Wandungen, wobei der Verschleißteil aus einem Grundteil aus zähfestem Werkstoff und einem Auflageteil aus einem eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisenden Werkstoff gebildet ist, und der Grundteil und der Auflageteil miteinander flächig verbunden sind.

Verschleißteile oder Panzerungen und dergleichen haben den Zweck, bei abrasiven Beanspruchungen von Bau- oder Maschinenteilen eine Materialabtragung zu verhindern oder möglichst niedrig zu halten, um die Lebensdauer derartiger Teile und/öder Betriebssicherheit zu erhöhen. Vielfach werden Verschleißelemente in Maschinen eingesetzt, um einer Änderung der geometrischen Bedingungen durch Abtragung, welche sich störend auf die Arbeitsfunktionen auswirken können, entgegenzuwirken. Auf einfache Weise kann eine Panzerung durch oftmaliges Aufschweißen von verschleißfestem Schweißzusatzwerkstoff auf den Bau- oder Maschinenteil erfolgen. Dies hat jedoch den Nachteil, daß durch die Wärmeeinbringung in den Teil Verzugserscheinungen auftreten können und zumeist eine aufwendige Nacharbeit zur Glättung der Oberfläche erforderlich ist.

Es ist bekannt, auswechselbare Verschleißteile aus Werkstoffen, welche einen hohen Widerstand gegen abrasive Abtragung aufweisen, zu fertigen. Derartige harte oder gehärtete Werkstoffe sind zumeist sehr spröde, so daß hohe Bruchgefahr des Verschleißteiles, insbesondere bei stoßartiger Beanspruchung, gegeben ist. Weiters sind diese Werkstoffe nicht oder nur ungenügend schweißbar, so daß eine Befestigung der Verschleißelemente zumeist mittels durchgehender Bolzen oder Schrauben erfolgt, was zusätzlich eine Schwächung des Elementes darstellt. Im praktischen Betrieb entstehen gegebenenfalls eine stirnseitige Abtragung des Befestigungselementes und eine Auskolkung des Verschleißteiles im benachbarten Bereich der Bohrung. Darüberhinaus ist die Stabilität der Befestigung zumeist nicht ausreichend.

Aus der US 3186650 A ist eine Herstellungsweise von Verschleißteilen mittels Verbundgusses bekannt geworden, bei welcher in aufwendiger Weise der Übergang vom harten Auflageteil zum zähem Grundteil durch eine Mischzone gebildet ist. Weiters ist im DE 8907820 U eine Verschleißplatte offenbart, welche durchgehende Ausnehmungen aufweist, in denen ein Befestigungselement an ringförmigen Anlageelementen anlegbar ist. Es kann das Anlageelement auch in Form einer Schweißraupe ausgebildet sein. Obwohl dadurch bei einer fachgerechten Befestigung ein Aus- oder Abbrechen des Befestigungselementes erschwert wird, sind, wie vorher dargestellt, im Bereich der Ausnehmung eine vermehrte Abtragung und eine Auskolkung der Verschleißplatten gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen auswechselbaren Verschleißteil der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher hohe Verschleißfestigkeit und Lebensdauer besitzt, geringe Bruchgefahr aufweist und einfach, mit hoher Stabilität, befestigbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verschleißteil ein mit dem Grundteil unlösbar verbundenes Befestigungselement aufweist, mittels welchen der Verschleißteil lösbar am Bauteil befestigt ist und der auf Verschleiß beanspruchte Auflageteil plattenförmig homogen, also frei von Durchbrüchen, Gewindelöchem oder dergleichen sowie aus verformtem Werkstoff gebildet ist.

Es hat sich gezeigt, daß ein mit verbesserter Sicherheit lösbar am Bauteil befestigbarer Verschleißteil geschaffen werden kann, wenn der Grundteil aus zähfestem Werkstoff, welcher einen spröden harten Auflageteil trägt, ein mit dem Grundteil unlösbar verbundenes Befestigungselement aufweist. Es hat sich überraschend gezeigt, daß z.B. beim Anschweißen des Befestigungselementes am Grundteil die Wärmebeaufschlagung des verschleißfesten Werkstoffes so gering ist, daß keinerlei verspröde· de Martensitbildung und damit Bruchgefahr entsteht..

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Verbindung zwischen Grundteil und Auflageteil, wie an sich bekannt, eine metallische Bindung oder eine Lötverbindung und die Verbindungsfläche zwischen Grundteil und Auflageteil ist im wesentlichen parallel zur auf Verschleiß beanspruchten Außenoberfläche des Auflageteils gebildet. Bei dieser Ausbildung ist in vorteilhafter Weise die Lebensdauer eines Verschleißteiles wesentlich verlängert, was, wie im übrigen gefunden wurde, auf eine hohe Bruchsicherheit, insbesondere des Auflageteiles, und einen gleichmäßigen Flächenverschleiß zurückgeführt werden kann.

Wenn der Verschleißteil, insbesondere Auflageteil, wärmebehandelt. z.B. vergütet oder gehärtet ist, kann ein Verschleiß bzw. eine Flächenabtragung durch Reib-oder Schleifbeanspruchung weiters gesenkt werden.

Um die Stabilität des Einbaues zu erhöhen und die Gefahr einer Ausbildung von Dauerrissen in der Schweißzone eines Verschleißteiles durch Biegewechselbeanspruchung bei einseitiger Abstützung zu minimieren, kann vorgesehen sein, daß der Durchmesser des Befestigungselementes im Bereich der unlösbaren Verbindung mit dem Grundteil vergrößert ist. 2

Claims (6)

1. ΑΤ 401 478 Β Eine besonders hohe Festigkeit wird dabei erreicht, wenn zumindest im Bereich der unslösbaren Verbindung mit dem Befestigungselement der Grundteil eine Vertiefung aufweist, welche mit Befestigungsmitteln, z.B. Schweißung bzw. Schweißzusatzwerkstoff oder Lot, gefüllt ist. Insbesondere im Hinblick auf eine Synergie der erfindungsgemäßen Maßnahmen sowie von Gewichtseinsparungen bei einer Auskleidung von großen Einrichtungen ist bevorzugt, wenn die Dicke des Auflageteiles gleich oder kleiner ist als die größte Dicke des Grundteiles. Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Verschleißteil Fig. 1a ein Detail zur Verbindung eines Befestigungselementes Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Verschleißteil A und einen herkömmlichen Verschleißteil B in einer Einrichtung zum Zerspanen von Holz Bei dem in Fig. 1 dargestellten Verschleißteil 1 handelt es sich um ein mit einem Befestigungsmittel versehenes, plattenförmiges Element, welches aus einem Auflageteil 3 aus verschleißfestem Werkzeugstahl (z.B. DIN -Werkst. Nr. 1.2080) und einem Grundteil 2 aus einem gut schweißbaren Baustahl besteht. Das plattenförmige Element wurde aus einem Werkstoffverbundmaterial, z.B. Verbundstahlblech herausgearbeitet, wobei diese(s) aus zwei Werkstoffteilen, welche metallisch miteinander verbunden sind, bestehende Platte oder Blech mit einer Stärke von 12 mm durch Walzschweißen hergestellt worden war. Eine thermische Behandlung bzw. eine Härtung erfolgt im Hinblick auf höchste Verschleißfestigkeit und Härte des Auflageteiles 3. Die Anbringung eines Befestigungselementes 4 wurde durch Lichtbogenschweißen bzw. Stumpfschweißen unter Bildung einer Schweißung bzw. Schweißraupe 5 vorgenommen. Überraschenderweise konnte festgestellt werden, daß trotz Wärmeeinbringung in den Grundteil 2 beim Anschweißen des Befestigungelementes 4 keinerlei Anlaßeffekte bez. örtliche Härteverluste des Werkstoffes des Auflageteiles 3 entstehen. Weiters wurde gefunden, daß im praktischen Langzeiteinsatz ein gleichmäßiger Verschleiß der Oberfläche 32 des Auflageteiles 3 eintritt, eine hohe Bruchsicherheit, auch bei einseitiger schlagender Beanspruchung des Verschleißteiles 1 gegeben ist und die Einspannung fest und stabil bleibt. Wie in Fig. 1a dargestellt ist, kann auch das Befestigungselement 4 im Bereich der Verbindung 5 mit dem Grundteil 2 vergrößert sein bzw. einen größeren Durchmesser aufweisen. Dies ist vorzugsweise dann vorteilhaft, wenn zusätzlich größere Biegebeanspruchungen auftreten. Besondere Stabilität und Haltbarkeit des Verschleißteiles wird dann erreicht, wenn die Dicke des Grundteiles 2 gleich oder größer ist als die Dicke a des Auflageteiles 3. Es kann zum Beispiel auch der Auflageteil 3 aus Hartmetall gefertigt und mit dem Grundteil 2 durch Lötung oder dergleichen nicht lösbar verbunden sein. Weiters kann der Auflageteil 3 durch Schweißplattieren des Grundteiles 2 erstellt sein. Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Verschleißteil 1 und einen herkömmlichen Teil 1', eingebaut in einen rotierenden Ring einer Zerspanungseinrichtung. Dieser mit Messer 7 bestückte Ring dreht sich in Richtung R, wobei die zerspanenden Holzteile in der Gegenrichtung bewegt werden. Der im Bereich A dargestellte Verschleißteil 1 gemäß der Erfindung zeigt bei der Herstellung von Hackschnitzeln eine gleichmäßige Abtragung in geringem Ausmaß von der Oberfläche 32 des Auflageteiles 3. Die Befestigung des Verschleißteiles 1 am Bauteil bzw. Ringteil 6 mittels Befestigungselementes 4 und einer Mutter bleibt auch im Dauerbetrieb stabil und wartungsfrei. Im Bereich B ist ein herkömmlicher Verschleißteil Γ dargestellt, welcher eine Gewindebohrung aufweist und mittels einer Schraube 4’ am Ringteil befestigt ist. Bei abrasiver Beanspruchung erfolgen im Bereich des Schraubendurchbruches ein verstärkter Abtrag der Materialien und weiters eine örtliche Auskolkung 9 des Verschleißteiles Γ. Weiters wird auch, insbesondere durch eine unstete Belastung bei hoher Beanspruchung, gegebenenfalls die Schraubverbindung gelockert und/oder ausgeschlagen, wodurch ein oftmaliges Nachziehen der Schrauben oder ein Austausch der Verschleißteile erforderlich werden können. Patentansprüche 1. Auswechselbarer Verschleißteil, insbesondere Verschleißplatte oder Verschleißschuh, zum Schutz von Bauteilen gegen eine abrasive Abtragung, insbesondere in maschinentechnischen Einrichtungen, wie beispielsweise Holzbearbeitungs- sowie Holzzerkleinerungsmaschinen und dergleichen, oder zum zumindest teilweisen Panzerungsbesatz von auf Abrasion beanspruchten Wandungen, wobei der Verschleißteil (1) aus einem Grundteil (2) aus zähfestem Werkstoff und einem Auflageteil (3) aus einem eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisenden Werkstoff gebildet ist, und der Grundteil (2) und der Auflageteil (3) miteinander flächig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißteil (1) ein mit dem Grundteil (2) unlösbar verbundenes Befestigungselement (4) aufweist, mittels welchen der Verschleißteil (1) lösbar am Bauteil (6) befestigt ist und der auf Verschleiß beanspruchte Auflageteil (3) plattenförmig und homogen, also frei von Durchbrüchen, Gewindelöchern oder dergleichen sowie 3 AT 401 478 B aus verformtem Werkstoff gebildet ist.
2. 2. Verschleißteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (31) zwischen Grundteil (2) und Auflageteil (3) wie an sich bekannt eine metallische Bindung oder eine Lötverbindung ist und die Verbindungsfläche (31) zwischen Grundteil (2) und Auflageteil (3) im wesentlichen parallel zur auf Verschleiß beanspruchten Außenoberfläche (32) des Auflageteils (3) gebildet ist.
3. 3. Verschleißteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschleißteil (1), insbesondere der Auflagelageteil (3), wärmebehandelt, z.B. vergütet oder gehärtet, ist.
4. 4. Verschleißteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Befestigungselementes (4) im Bereich der unlösbaren Verbindung (5) mit dem Grundteil (2) vergrößert ist.
5. 5. Verschleißteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest im Bereich der unlösbaren Verbindung mit dem Befestigungselement (4) der Grundteil (2) eine Vertiefung aufweist, welche mit Befestigungsmitteln (5), z.B. Schweißung bzw. Schweißzusatzwerkstoff oder Lot, gefüllt ist.
6. 6. Verschleißteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (a) des Auflageteils gleich oder kleiner ist als die größte Dicke (g) des Grundteiles. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 4