AT7855U1 - Verschleissfestes element und verfahren zu seiner montage - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verschleißfestes Element zur Herstellung von Verschleißschutzschichten auf einem metallischen Grundkörper mittels Bolzenschweißverfahrens, wobei die die Verschleißschutzschicht bildenden verschleißfesten Elemente voneinander getrennt in beliebigem Muster auf die dem Verschleiß unterworfenen Oberflächenteile von Arbeitsmaschinen und Arbeitsgeräten einzeln aufgeschweißt sind, wobei die verschleißfesten Elemente aus einem ersten, die verschleißfeste Oberfläche bildenden Teil (1), welcher aus hochverschleißfestem Material hergestellt ist, und aus einem zweiten Teil (2) aus leicht verschweißbarem Material bestehen, welcher an der Stirnseite (9) eines Zapfens (3) eine Zündspitze (4) aufweist, wobei die Zündspitze (4) aus der Ebene der Auflagefläche (5) im Ausmaß von wenigen Millimetern hervorragt und wobei zwischen dem Zapfen (3) und der Auflagefläche (5) des verschleißfesten ersten Teiles (1) und/oder der Auflagefläche (5) des zweiten Teiles (2) ein bevorzugt ringförmiger Hohlraum (12) vorgesehen ist. Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zu deren Befestigung auf einem metallischen Grundkörper.

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein verschleißfestes Element zur Herstellung von Verschleißschutzschichten auf einem metallischen Grundkörper mittels Bolzenschweißverfahrens.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, eine Verschleißschutzschicht zu 5 schaffen, welche mechanisch, z.B. durch Reibung, oder fluidisch beaufschlagte Oberflächen von Bauteilen gegen Verschleiß durch mineralische Substanzen schützt und deren Lebensdauer erhöht. Durch Minerale mechanisch beanspruchte oder umströmte Bauteile unterliegen im allgemeinen abrasivem oder erosivem Verschleiß. Um die Lebensdauer dieser Bauteile zu erhöhen ist es bekannt deren Oberfläche zumindest in den am stärksten betroffenen Bereichen io mittels einer Verschleißschutzschicht abzudecken.

Herkömmliche Verfahren dafür sind beispielsweise das in der DE 2135149 beschriebene Auftragsschweißen von Metallcarbidschichten. Weiters ist es bekannt amorphe Metallbänder aufgrund ihrer guten Korrosionsbeständigkeit und ihrer hohen Härte und Abriebfestigkeit auf Turbi-is nenschaufeln von Flugzeugtriebwerken aufzuschweißen.

Aus der DE 35 33 344.8 ist die Herstellung einer Verschleißschutzschicht durch Aufschweißen einer Panzerung auf besonders beanspruchte Stellen von langen Tiefbohrrohren bekannt, wobei diese Panzerung aus einer Stahllegierung mit eingelagerten Hartteilchen, meistens Wolf-20 ramcarbidteilchen bestehen, die durch Auftragsschweißung aufgetragen werden, welche aus mehreren, nebeneinander liegenden Schweißraupen besteht.

Die DE 40 36 040 offenbart eine verschleißfeste Oberflächenpanzerung für Walzen von Hochdruck-Walzenpressen, der sich im Betrieb der Walzenpresse selbst bildet, indem auf den Wal-25 zengrundkörper ein rautenförmiges Profil aus V-förmig angeordneten Schweißraupen aufgebracht wird, wobei die Zwischenräume zwischen den Profilen sich nach kurzer Betriebszeit mit zusammengepresstem feinkörnigen Mahlgut auffüllen, sodass ein autogener Verschleißschutz aus dem Mahlgut entsteht. 30 In einer Weiterbildung dieser Erfindung beschreibt die DE 41 32 474 die Einlagerung einer Vielzahl von Stift- oder plattenförmiger Werkstoffstücke aus Hartmetall in den Walzenkörper in entsprechend ausgebildeten Ausnehmungen der Walzenkörper durch Kleben, Einpressen, Schrumpfen, Löten, Schweißen oder Schrauben. Die einzelnen Hartmetallteile sind untereinander nicht mehr verbunden. Ihre freie Oberfläche bildet eine plane Ebene mit der Sichtfläche des 35 Walzengrundkörpers.

Alle diese Methoden weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie zur Nachrüstung ungeeignet sind, oder aber einen längeren Stillstand der Arbeitsmaschine erfordern. 40 Eine andere Form von Verschleißschutzschicht geht aus der CH 453 230 hervor, welche auf die dem Verschleiß unterworfenen Oberflächenteile von Maschinen und Geräten aufschweißbar ist. Sie besteht aus einem Streifen aus gut schweißbarem, warm verformbarem Stahl als Grundlage, in deren Oberfläche in regelmäßigen Abständen durch Auftragsschweißung buckelförmige Hartkörper aus hochverschleißfestem Schweißgut eingelagert sind. Diese Verschleißschutzauf-45 lagen, die in verschiedenen Abmessungen und Formen herstellbar sind, werden in Streifen oder Bahnen im laufenden Arbeitsgang vorgefertigt, wobei das Streifengrundmaterial ständig an den Elektroden vorbei läuft. Der Schweißdraht aus dem hochverschleißfesten Werkstoff läuft dabei ständig dem Lichtbogen zu und das hochwertige Schweißgut verschmilzt dabei mit dem Grundmaterial unter Bildung der aus der Grundfläche herausragenden knöpf- oder kuppelförmi-50 gen Buckel.

Die solcherart vorgefertigten Verschleißschutzauflagen werden am Einsatzort abgelängt, warmverformt und durch einfaches Anschweißen an der zu schützenden Oberfläche der Maschine angebracht. Solche Verschleißschutzauflagen eignen sich insbesondere für Grabkübel, 55 Schleppschaufeln, Rutschen, Förderwagen, Mühlen, ebenso wie für die Innenauskleidung von 3 AT 007 855 U1

Rohren oder Betonmischern.

Dieser Verschleißschutz ist zwar prinzipiell für die Nachrüstung geeignet, allerdings hat er den Nachteil, dass das Grundmaterial selbst einem hohen Verschleiß ausgesetzt ist, wodurch sich s die Hartmetallbuckel innerhalb kürzester Zeit ablösen werden und damit die Wirksamkeit des Verschleißschutzes nur ein sehr temporärer ist.

Eine Weiterentwicklung dieser Idee findet sich in der DE 38 05 077. Hierin wird ein Flächengebilde zur Verschleißminderung und Schlagfähigkeitsverbesserung vorgeschlagen zum Schutz io von Oberflächen von Geräten, welche insbesondere mit stark abrasiven Gütern, wie beispielsweise Kohle, Koks, Schlacke, Erz, Sinter, Glas, Quarz, Zement oder dgl. in Berührung kommen. Das Flächengebilde, welches zur beschichtenden Verkleidung von Rutschen, Rinnen, Rohren, Rohrbögen, Bunkern, Sichtern, Zyklonen, Rotorblättern od. dgl. eingesetzt wird, besteht im wesentlichen aus Hartkeramikplatten auf der Basis von Al203, deren Härte jener von Diamant 15 nahe kommt. Die einzelnen flächengebildet werden beispielsweise durch Aufkleben auf die zu schützende Oberfläche aufgebracht.

Die Sichtseite der Flächengebilde weist vorzugsweise rasterförmig verteilte Erhebungen oder Vertiefungen auf. Die Erhebungen können einstückig an dem Flächengebilde angeformt oder 20 von mit dem Flächengebilde verbundenen Formkörpern gebildet sein. Im letztgenannten Fall können die Formkörper auf der Oberfläche des Flächengebildes befestigt sein. Dabei können die Erhebungen auch aus anderem Material bestehen und beispielsweise kugelkappenförmig, muldenartig gerundet, polygonförmig, mit gerundeten oder spitzen Kanten geformt sein. An den Abschrägungen bzw. Abrundungen gleitet das Fördergut ab. Damit kann die Aufprallenergie 25 besser abgeleitet werden, weil diese nur noch in einem punktuell in einem durch die Erhebung verstärkten Bereich des Flächengebildes auftritt.

Bei feineren und/oder feuchten bzw. klebrigen Fördergütern bildet sich zwischen den Erhebungen eine Ablagerung aus Fördergut aus, womit eine natürliche Materialaufpolsterung erzielt 30 wird, welche einen zusätzlichen Abrasionsschutz bildet.

Mit diesem Stand der Technik wird eine nachträgliche Umrüstung ermöglicht, beispielsweise durch Aufkleben. Wenn in dem Flächengebilde Befestigungslöcher vorhanden sind, können diese mittels Formstücken verschlossen werden, deren Außenoberfläche die Erhebungen bil-35 det. Allerdings weist diese Variante des Verschleißschutzes mehrere Nachteile auf. So stellt die Dauerhaftigkeit von nachträglich aufgebrachten Formstücken ein permanentes Problem dar. Des weiteren erfordert die nachträgliche Aufbringung bzw. Ausbesserungsarbeiten an den Erhebungen längere Stillstandszeiten der Maschine. Auch ist diese Form des Verschleißschutzes immer an ein keramisches Flächengebilde gebunden, womit das Gewicht des zu schützen-40 den Maschinenteiles erheblich steigt.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein verschleißfestes Element zur Herstellung von Verschleißschutzschichten zu entwickeln, welche folgende Eigenschaften besitzt: 45 • Die Verschleißschutzschicht soll mit geringstem apparativem Aufwand sowohl an Neuprodukten anbringbar sein, als auch für die Nachrüstung von vorhandenen Maschinen oder Maschinenenteilen geeignet sein. • Das durch die Anbringung der Verschleißschutzschicht aufgebrachte Zusatzgewicht soll im so Vergleich zu bisherigen Lösungen erheblich reduziert werden können. • Die Verschleißschutzschicht soll geeignet sein durch Ablagerung von Fördergut in den Zwischenräumen der Erhebungen einen autogenen Verschleißschutz aus dem Mahlgut entstehen zu lassen. • Das Aufbringen der Verschleißschutzschicht soll an jedem beliebigen Ort erfolgen können 55 und keine zusätzlichen Versorgungseinrichtungen wie speziell ausgebildete Stromversor- 4 AT 007 855 U1 gungen erfordern. • Die Aufbringung der Verschleißschutzschicht soll nur zu einer minimalen Arbeitsunterbrechung der Maschine führen, welche unmittelbar danach wieder ihren gewohnten Betrieb aufnehmen können soll. 5 · Die Gefahr einer Beschädigung der Erhebungen, welche den Verschleißschutz durch Aus schlagen der Erhebungen nachhaltig gefährdet, soll nahezu ausgeschlossen werden.

Die erfindungsgemäßen Elemente sollen in einer bevorzugten Ausführungsform so ausgestaltet sein, dass sie auch an schwer zugänglichen Stellen und auch über Kopf anbringbar sind, wobei io die Gefährdung durch Schmelzespritzer ebenso ausgeschlossen sein soll, wie die Ausbildung von Blasen im Schmelzbad. Weiters soll die Blasenbildung im Schmelzbad unterbunden werden um eine gleichmäßig reproduzierbare, dauerhafte Verbindung zwischen dem Grundmaterial der Maschine und dem verschleißfesten Element zu gewährleisten. Des weiteren sollen die erfindungsgemäßen Elemente bei Bedarf auch in möglichst engem Abstand voneinander auf 15 dem metallischen Grundkörper anbringbar sein. Weiters sollen die verschleißfesten Elemente so ausgebildet sein, dass sie nach dem Bolzenschweißverfahren mit einem erheblich reduzierten Energieaufwand auf dem metallischen Grundkörper befestigbar sind.

Diese Aufgaben werden durch ein verschleißfestes Element, welches die Merkmale des An-20 Spruches 1 aufweist gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Zur Herstellung der Verschleißschutzschicht wird der metallische Grundkörper zunächst vor der Befestigung der verschleißfesten Elemente einer Oberflächenreinigung unterworfen und an-25 schließend werden die einzelnen verschleißfesten Elemente nacheinander mittels Bolzenschweißanlage im gewählten Abstand zueinander nach einem frei zu wählenden Muster auf dem metallischen Grundkörper aufgebracht.

Zur Aufbringung der verschleißfesten Elemente werden in einer bevorzugten Ausführung trag-30 bare Schweißanlagen mit einem Anschlusswert von 16 Ampere verwendet. Dies hat gegenüber herkömmlichen ortsgebundenen Anlagen mit Anschlusswerten von zumindest 64 Ampere den Vorteil, dass die Anbringung der verschleißfesten Elemente nicht an einen festen Ort gebunden ist, sondern die Schweißanlage transportabel ist. Aufgrund des innen liegenden Teiles aus gut schweißbarem Material, welcher in einer bevorzugten Ausführung einen dünnen zentralen 35 Schaft besitzt, kann die Befestigung des verschleißfesten Elementes mit Schweißanlagen mit einem Anschlusswert von nur 16 Ampere durchgeführt werden. Diese Schweißanlagen können wesentlich kleiner und leichter gebaut sein als herkömmliche Bolzenschweißanlagen und sind daher an jedem Einsatzort verwendbar. 40 Die verschleißfesten Elemente sind zweigeteilt aufgebaut, wobei ein erster Teil aus hochverschleißfestem Material, beispielsweise aus Wolframcarbidstahl, anderen dafür üblicherweise eingesetzten Hartmetallen, aber auch aus Keramik, Chromguß, selbstfließenden Legierungen, Schweißauftragungen und ähnlichem besteht und in geeigneter Weise verbunden ist mit einem zweiten Teil, der aus gut schweißbarem Material eines dafür üblicherweise verwendeten Metalls 45 besteht, wobei die Bezeichnung Metall auch Metalllegierungen einschließt, welcher auch den mit Hilfe einer angeformten Zündspitze anzuschweißenden Zapfen aufweist.

Die erfindungsgemäßen verschleißfesten Elemente können in unterschiedlichen Ausbildungsvarianten vorgesehen sein, abhängig von ihrem konkreten Einsatz bzw. von der Art der Ar-50 beitsmaschine oder des Arbeitsgerätes. Einige der möglichen Ausbildungsvarianten sind in den Figuren dargestellt. Die Erfindung ist jedoch ausdrücklich nicht auf die hier abgebildeten Ausführungen beschränkt. Wesentlichste Eigenschaft des verschleißfesten Elementes ist, dass die durch abrasives oder erosives Material beaufschlagte freie Angriffefläche des ersten Teiles aus hochverschleißfestem Material größer oder zumindest gleich groß ist wie die freie Angriffefläche 55 des zweiten Teiles und der erste Teil den zweiten Teil gegen den Angriff des abrasiven oder 5 AT 007 855 U1 erosiven Materials weitestgehend oder nahezu vollständig abdeckt. Diese Eigenschaft wird noch verstärkt durch die abgerundete Oberfläche des ersten Teiles, an welchem das angreifende Material leicht abgleiten kann. 5 Die Fig. 1 zeigt einen ersten, die verschleißfeste Oberfläche bildenden Teil 1, welcher aus hochverschleißfestem Material hergestellt ist, eine annähernd kugelkalottenförmige äußere Oberfläche 16 mit einem angeformten hohlzylindrischen Abschnitt 17 aufweist und einen zentrischen Durchbruch 7 besitzt. Ein dazu passend ausgebildeter zweiter Teil 2 aus leicht verschweißbarem Material ist in Fig. 2 dargestellt. Teil 2 weist einen Zapfen 3 mit einer Zünd-io spitze 4 auf. Teil 1 besitzt den axialen Durchbruch 7 zur passgenauen Aufnahme des Zapfens 3 von Teil 2.

Wird Teil 2 in Teil 1 eingesetzt, so ragt die Zündspitze 4 aus der Ebene der Auflagefläche 5 von Teil 1 im Ausmaß von wenigen Millimetern hervor. Zwischen dem Schaft 10 des Zapfens 3 und 15 der Innenfläche 11 von Teil 1 entsteht ein ringförmiger Hohlraum 12. Die zusammengesetzten. Teile 1 und 2 werden zur Befestigung des verschleißfesten Elementes auf einem metallischen Grundkörper in die Halterung einer nicht dargestellten Bolzenschweißpistole eingelegt und mit der Zündspitze 4 auf den metallischen Grundkörper aufgesetzt. Sobald der Schweißstrom angelegt wird, bildet sich zwischen der Zündspitze 4 und dem metallischen Grundkörper ein 20 Lichtbogen, wobei die Zündspitze abbrennt und der Zapfen 3 teilweise aufschmilzt, wodurch sich eine schmelzflüssige Verbindung mit dem metallischen Grundkörper bildet.

In einer möglichen Ausführungsform, bei welcher das verschleißfeste Element einen Basisdurchmesser von etwa 2 Zentimeter bei einer Höhe von etwa 1,4 Zentimeter hat, ragt der Hohl-25 raum 12 etwa 3 bis 5 Millimeter in das verschleißfeste Element hinein und besitzt einen Ringquerschnitt von etwa 2 bis 4 Millimeter.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine zu den Figuren 1 und 2 alternative Ausgestaltung der Teile 1 und 2. Hier besteht die Auflagefläche 5 aus einem äußeren Rand 6 von Teil 1. Im zusammen-30 gesetzten Zustand der Teile 1 und 2 befindet sich zwischen dem Rand 6 und dem Zapfen 3 alternativ zum Hohlraum 12 aus Fig. 1 eine kegelstumpfförmige Ausnehmung 8, welche in einem ersten Abschnitt 8' einen Winkel von bevorzugt 20° und in einem zweiten Abschnitt 8" einen Winkel von bevorzugt 45° aufweist. In Versuchen konnte festgestellt werden, dass bei dieser Ausführung die Bildung von störenden Blasen im Schmelzbad, welche die Festigkeit der 35 Schmelzverbindung zwischen dem Zapfen 3 und dem metallischen Grundkörper negativ beeinflussen würde, praktisch ausgeschlossen ist. Damit wird es erstmals möglich das verschleißfeste Element ohne zu Hilfenahme eines schützenden Keramikringes vollflächig und im Schweißbad nahezu blasenfrei aufzuschweißen. Weiters wird es erstmals möglich, verschleißfeste Elemente mit sehr geringer Bauhöhe von 10 Millimeter oder weniger auf einer metallischen 40 Grundfläche zu befestigen. Die Zündspitze 4 weist hier in Alternative zu Fig. 2 eine Basis auf, welche geringeren Durchmesser hat als die Stirnfläche 9 des Zapfens 3. Ebenfalls alternativ ist die Zündspitze 4 hier an ihrer Spitze abgeflacht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des verschleißfesten Elementes, welche in den 45 Figuren 5 bis 8 dargestellt ist, wird in den Hohlraum 12 eine Feder 13 und ein Keramikring 14 eingelegt. Anschließend wird ein Bördelrand 15 an der Stirnfläche 9 des Zapfens 3 gebildet, welcher ein Herausrutschen des Keramikringes verhindert. Die Feder 13 ist in einer besonders bevorzugten Ausführung kegelstumpfförmig ausgebildet, um im komprimierten Zustand einen geringst möglichen Raumbedarf zu haben. Durch den im Gegensatz zu herkömmlichen Bolzen, so welche an der Schweißpistole außen von einem Keramikring umfasst werden, innerhalb des verschleißfesten Elementes angeordneten Keramikringes, welcher nach dem Aufschweißen im verschleißfesten Element verbleibt, wird es erstmals möglich, die einzelnen verschleißfesten Elemente mit sehr geringem Abstand zueinander auf der metallischen Grundfläche anzuordnen. 55 In Fig. 5 ist lediglich der Teil 2, nicht jedoch Teil 1 dargestellt. Teil 2 hat hier annähernd die 6 AT 007 855 U1

Form einer Kugelkalotte, bevorzugt mit einer umlaufenden Krempe 18 an ihrer Auflagefläche 5 und einen innenliegenden, ringförmigen Hohlraum 12, sowie einen in Achsrichtung angeformten Zapfen 3 mit Zündspitze 4. Der verschleißfeste Teil 1 wird, wie aus Fig. 7 hervor geht, wie eine Kappe 19 über den Teil 2 gestülpt und in geeigneter Weise befestigt. 5

In der hierzu alternativen Ausführung nach Fig. 6 ist Teil 1 ähnlich zu Fig. 1 aufgebaut und Teil 2 als Zapfen 3 in einen Durchbruch 7 von Teil 1 eingesetzt. Auch hier kann es zweckmäßig sein, eine Krempe 18 an der Auflagefläche 5 anzuformen. io Fig. 8 zeigt Teil 2 aus Fig. 5 im Zustand nach seiner Befestigung auf dem metallischen Grundkörper 20. Die Feder 13 ist weitestgehend zusammen gedrückt, der Keramikring 14 liegt vollständig innerhalb des Hohlraumes 12. Der abgeschmolzene Teil von Zapfen 3 und Teile des metallischen Grundkörpers 20 bilden das erstarrte Schmelzbad 21, welches den freigebliebenen Hohlraum innerhalb des Keramikringes 14 nahezu vollständig ausfüllt. 15

Der Keramikring 14 dient dabei sowohl als Schutz des Schweißbades, indem er einer Porenbildung im Schweißbad vorbeugt, als auch als Schutz für den Schweißer, indem das Herausspritzen von Schweißbadteilchen verhindert wird. Außerdem dient er zur Abstützung des Schmelzbades beim Eintauchen des Zapfens 3. Weitere besondere Vorteile, welche sich aus der Ver-20 Wendung des Keramikringes ergeben sind: > Er hält die Atmosphäre ab und reduziert die Reaktion mit der Schmelze. > Er verhindert das Ausweichen des Lichtbogens bei Blaswirkung. > Er konzentriert den Lichtbogen auf einen kleinen Bereich des Werkstücks. 25 > Er verringert die Abkühlgeschwindigkeit und die Wärmeabfuhr. > Er stabilisiert den Lichtbogen. > Er formt die Schmelze zu einem ringförmigen definierten Schweißwulst. > Er stützt die Schmelze beim Schweißen in Zwangslagen ab. 30 Durch die Verwendung eines innenliegenden Keramikringes 14, welcher integraler Bestandteil des verschleißfesten Elementes ist, können die einzelnen verschleißfesten Elemente auf dem metallischen Grundkörper auch in sehr geringem Abstand zueinander angeordnet sein. Der Keramikring 14 wird einerseits durch den Bördelrand 15 vor dem Herausfallen gesichert und zum anderen mittels der Feder 13 nach außen gedrückt. Damit wird das Verschweißen der 35 verschleißfesten Elemente in Zwangslage, z.B. Überkopf leicht möglich, wo ein Aufsetzen des Ringes rund um die Schweißstelle durch Gravitation nicht möglich ist.

In Fig. 9 ist eine weitere Variante von Teil 2 dargestellt, wobei Teil 2 auch hier annähernd die Form einer Kugelkalotte hat, bevorzugt mit einer umlaufenden Krempe 18 an ihrer Aufiageflä-40 che 5 und einem innenliegenden, ringförmigen Hohlraum 12, einen in Achsrichtung angeformten Zapfen 3 mit Zündspitze 4 und einen auf den kugelkalottenförmigen Teil axial angeformten Halteschaft 22 mit einer verjüngten Sollbruchstelle 23.

In Fig. 10 ist Teil 2 aus Fig. 9 mit abgetrenntem Halteschaft 22 zu sehen. Der annähernd kugel-45 kalottenförmige Teil 2 aus Fig. 10 kann in einer bevorzugten Ausführungsform eine Abflachung 23 besitzen, wie aus Fig. 11 hervor geht. Diese dient zur besseren Befestigung einer Kappe 19 aus hochverschleißfestem Material, wie sie etwa in den Figuren 12 mit zentrischem Durchbruch 23, oder in Fig. 13 ohne zentrischem Durchbruch dargestellt ist. Der zentrische Durchbruch 23 weist bevorzugt einen erheblich geringeren Durchmesser auf als Durchbruch 7 in den Figuren so 1,3 oder 6. Er dient hier zum leichteren Entweichen von Gasen beim Anlöten der Kappe 19 auf Teil 2.

Fig. 14 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung von Teil 2, welcher in Fig. 15 mit angelöteter Kappe 19 zu erkennen ist. Fig. 16 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung von Teil 1, 55 welche hier die Möglichkeit bietet, auf Teil 1 eine Kappe 19 als zusätzlich besonders verschleiß-

Claims (18)

1. 7 AT 007 855 U1 feste Oberfläche anzubringen. Fig. 17 stellt eine weitere alternative Ausgestaltung von Teil 1 als Kappe 19 dar. Der dazu passende Teil 2 ist in Fig. 18 dargestellt. Eine weitere alternative Ausgestaltung von Teil 2 geht aus Fig. 19 hervor. Hier hat Teil 2 die 5 Form eines Zylinders, wiederum bevorzugt mit einer umlaufenden Krempe 18 an seiner Auflagefläche 5, einen innenliegenden, ringförmigen Hohlraum 12, einen in Achsrichtung angeformten Zapfen 3 mit Zündspitze 4 und eine außen liegende, axial angeordnete weitere Ausnehmung 24, deren Durchmesser etwa um 2 bis 3 Millimeter geringer ist als der Durchmesser des Zylinders zur Aufnahme einer nicht dargestellten Einlage aus hochverschleißfestem Material. 10 Wie aus dieser Vielfalt der alternativen Ausgestaltungen bereits hervor geht, ist die Geometrie des erfindungsgemäßen verschleißfesten Elementes in einer großen Vielfalt denkbar und wird jeweils dem speziellen Einsatz angepasst. Die figuralen Darstellungen können naturgemäß nur einen begrenzten Ausschnitt aus dieser Vielfalt wieder geben. 15 Ansprüche: 1. Verschleißfestes Elementes zur Herstellung von Verschleißschutzschichten auf einem 20 metallischen Körper mittels Bolzenschweißverfahrens, wobei die die Verschleißschutz schicht bildenden verschleißfesten Elemente dazu vorgesehen sind, voneinander getrennt auf die dem Verschleiß unterworfenen Oberflächenteile von Arbeitsmaschinen und Arbeitsgeräten aufgeschweißt zu werden und wobei das verschleißfeste Element aus einem ersten die verschleißfeste Oberfläche bildenden Teil (1) aus hochverschleißfestem Material 25 und aus einem zweiten Teil (2) aus leicht verschweißbarem Material besteht und wobei der erste verschleißfeste Teil (1) den zweiten Teil (2) gegen den Angriff von abrasivem oder erosivem Material weitgehend oder vollständig abdeckt und wobei weiters der zweite Teil (2) an der Stirnseite (9) eines Zapfens (3) eine Zündspitze (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ringförmigen Hohlraum (12) zwischen dem ersten verschleißfesten 30 Teil (1) und dem zweiten Teil (2) ein Keramikring (14) vorgesehen ist.
2. 2. Verschleißfestes Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von abrasivem oder erosivem Material beaufschlagte freie Angriffsfläche des ersten Teiles (1) aus hochverschleißfesten Material größer oder zumindest gleich groß ist wie die freie Angriffe- 35 fläche des zweiten Teiles (2) und dass der erste Teil (1) den zweiten Teil (2) gegen den Angriff des abrasiven oder aerosiven Materials weitestgehend oder vollständig abdeckt.
3. 3. Verschleißfeste Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es dazu bestimmt ist, getrennt von weiteren verschleißfesten Elementen im Abstand von diesen auf 40 die dem Verschleiß unterworfenen Oberflächenteile aufgeschweißt zu werden.
4. 4. Verschleißfestes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Keramikring (14) durch eine Feder (13) im ringförmigen Hohlraum (12) gehalten ist. 45
5. 5. Verschleißfestes Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder kegelförmig ausgebildet ist.
6. 6. Verschleißfestes Element nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die so Feder dem Material gegen die dem Verschleiß unterworfenen Oberfläche vorgespannt ist.
7. 7. Verschleißfestes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der die verschleißfeste Oberfläche bildende erste Teil (1) zumindest teilweise annähernd kugelkalottenförmig ausgebildet ist und in einen zentrischen Durchbruch (7, 23) besitzt. 55 δ ΑΤ 007 855 U1
8. 8. Verschleißfestes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den kugelkalottenförmigen Abschnitt (16) ein hohlzylindrischer Abschnitt (17) angeformt ist.
9. 9. Verschleißfestes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylindrische Abschnitt (17) an seiner Basis eine nach innen verlaufende kegelstumpfförmige Ausnehmung (8) besitzt.
10. 10. Verschleißfestes Element nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die kegel- 10 stumpfförmige Ausnehmung (8) in einem ersten Abschnitt (8’) einen Winkel von bevorzugt 20° und in einem zweiten Abschnitt (8") einen Winkel von bevorzugt 45° aufweist.
11. 11. Verschleißfestes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (2) aus leicht verschweißbarem Material aus einem zylinderförmigen 15 Zapfen (3) mit an einer Stirnseite (9) angeformter Zündspitze (4) besteht und in den Durchbruch (7) des ersten Teiles (1) mit passfestem Sitz eingesetzt ist.
12. 12. Verschleißfestes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zylinderförmige Zapfen (3) aus zwei Abschnitten mit unterschiedlichem Durch- 20 messer besteht und der Übergangsbereich zwischen diesen beiden Abschnitten kegel stumpfförmig ausgebildet ist.
13. 13. Verschleißfestes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (2) aus leicht verschweißbarem Material annähernd die Form 25 einer Kugelkalotte, bevorzugt mit einer umlaufenden Krempe (18) an ihrer Auflagefläche (5) und einen innenliegenden, ringförmigen Hohlraum (12), einen in Achsrichtung angeformten Zapfen (3) mit Zündspitze (4) und einen auf den kugelkalottenförmigen Teil axial angeformten Halteschaft (22) mit eine verjüngten Sollbruchstelle (23) aufweist
14. 14. Verschleißfestes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der zweite Teil (2) aus leicht verschweißbarem Material annähernd die Form einer Kugelkalotte, bevorzugt einer umlaufenden Krempe (18) an ihrer Auflagefläche (5), einen innenliegenden, ringförmigen Hohlraum (12), einen in Achsrichtung angeformten Zapfen (3) mit Zündspitze (4) und einen außen liegende, axial angeordnete Abflachung 35 (23) besitzt.
15. 15. Verschleißfestes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (2) aus leicht verschweißbarem Material die Form eines Zylinders, bevorzugt mit einer umlaufenden Krempe (18) an seiner Auflagefläche (5), einen 40 innenliegenden, ringförmigen Hohlraum (12), einen in Achsrichtung angeformten Zapfen (3) mit Zündspitze (4) und eine außen liegende, axial angeordnete Ausnehmung (24) hat, deren Durchmesser etwa um 2 bis 3 Millimeter geringer ist als der Durchmesser des Zylinders zur Aufnahme einer Einlage aus hochverschleißfestem Material.
16. 16. Verschleißfestes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass auf die kugelkalottenförmigen oder zylinderförmigen Teile (2) Teile (1) in Form von Kappen (19) oder Füllungen aus verschleißfestem Material bevorzugt durch Löten aufgebracht werden. so 17. Verschleißfestes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Stirnseite (9) des Zapfens (3) angeformte Zündspitze (4) kegelförmig ausgebildet ist, wobei die Basis des Kegels denselben oder einen geringeren Durchmesser aufweist als der zylinderförmige Zapfen (3) an dieser Stirnseite (9).
17. 18. Verschleißfestes Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- 9 AT 007 855 U1 zeichnet, dass die an eine Stirnseite (9) des Zapfens (3) angeformte Zündspitze (4) an ihrer Spitze abgeflacht ist.
18. 19. Verfahren zur Befestigung eines verschleißfesten Elementes nach einem der Ansprüche 1 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass hierfür tragbare Schweißanlagen mit einem An schlusswert von 16 Ampere verwendet werden. Hiezu 8 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55