"Inrichting te gebruiken bij het monteren en demonteren van een cutter op het uiteinde van de cutteras van een snijkop- of cutterzuiger".
De uitvinding betreft een inrichting te gebruiken bij het monteren en demonteren van een cutter op het uiteinde van de cutteras van een snijkop- of cutterzuiger waarbij de cutternaaf inwendig en de cutteras uitwendig van schroefdraad zijn voorzien.
Wanneer baggervaartuigen met een snijkop, meer bekend als cutter, zijn uitgerust, moet de cutter kunnen verwijderd worden en door een nieuwe worden vervangen.
Hiertoe is de cutter van inwendige schroefdraad en is de cutteras aan zijn uiteinde van een buitenschroefdraad voorzien.
De cutter kan dus op bedoelde as geschroefd worden tot de rand van de cutternaaf tegen een kraag op de as stoot. Ook kan de naafbodem tegen het uiteinde van de as stoten.
Het is duidelijk dat onder invloed van de stotende belasting op de cuttermessen of cuttertanden de cutter meesta. zeer vast op de as geklemd wordt. Met het beschikbare koppel van de aandrijfmotor van de cutteras kan de cutter meestal niet losgeschroefd worden.
Om hieraan te verhelpen worden doorgaans tussen de naaf en een aanslag op de cutteras een aantal blokjes of
een prop met flens gemonteerd. Bij vervanging van de cutter worden de blokjes of de flens doorgesneden zodat de belasting van de schroefdraad wordt weggenomen en de cutter gemakkelijk kan losgeschroefd worden. Bij moderne cutterzuigers met groot cuttervermogen worden meestal stalen blokjes, ook brandblokjes genoemd, toegepast. Brandproppen tussen het uiteinde van de cutteras en naafbodem vinden minder toepassin
De nadelen die verbonden zijn aan de hierboven beschreven werkmethode zijn de volgende :
a) Het doorsnijden van hogergenoemde brandblokjes of van de brandprop is een tijdrovende bewerking die een langdurig oponthoud van het baggerwerktuig voor gevolg heeft. b) Bij het doorsnijden van de brandblokjes of van de brandprop is het gevaar groot dat de as van de cutter beschadigd wordt. c) Door de ruimte tussen de brandblokjes kunnen zand en water in de schroefdraad van cutter en cutteras doordringen. Dit doordringen van water en zand is de oorzaak van corrosie en kerfwerking die een vervroegde asbr( voor gevolg kunnen hebben. d) Na elk demonteren van de cutter dient de schroefdraad schoongemaakt en geconserveerd te worden. e) Bij het demonteren van de cutter moeten telken:
nieuwe, blokjes of een nieuwe brandprop aangebracht worden.
Hoewel deze laatste beter waterdicht te maken is, is de brandprop ook veel duurder.
De uitvinding heeft tot doel deze nadelen te verhelpen en een inrichting voor te schrijven die het snel demonteren van de cutter mogelijk maakt en daarbij eveneens een uitstekende afdichting tegen water en zand verzekert.
Te dieneinde bestaat de inrichting volgens de uitvinding uit twee concentrische ringen, waarvan de naar elkaar toe gerichte vlakken in elkaar passende tanden vertonen waarbij de helling van de tanden tegengesteld is aan deze van hogerbedoelde schroefdraden, en middelen zijn voorzien om beide ringen tijdens het aanschroeven van de cutter op de cutteras ten opzichte van elkaar te borgen in een stand waarin zij zodanig ten opzichte van elkaar zijn verdraaid dat de gezamenlijke dikte ervan vergroot werd vergeleken met de gezamenlijke dikte van de vertande ringen wanneer de tanden van deze ringen volledig in elkaar zijn verdraaid.
In een bij voorkeur toegepaste verwezenlijkingsvorm is één van hogerbedoelde vertande ringen met een bus verbonden die bedoelde ring volledig en de andere ring minstens gedeeltelijk omsluit.
Volgens deze verwezenlijkingsvorm vertoont hogerbedoelde ring die minstens gedeeltelijk in hogerbedoelde bus is omsloten, een kraag waarvan de diameter nagenoeg gelijk is aan deze van de hogerbedoelde bus.
Doelmatig worden hogerbedoelde middelen om bedoelde vertande ringen ten opzichte van elkaar tijdelijk
te borgen gevormd door een pen die doorheen hogerbedoelde ringen en/of daarmede verbonden onderdelen gaat.
Bij voorkeur bestaat hogerbedoelde pen uit koper of een dergelijk metaal dat bij het ten opzichte van elkaar verdraaien van hogerbedoelde vertande ringen snel doorgebroken wordt.
Volgens een eerste verwe zenlijkingsvorm zijn de hogerbedoelde vertande ringen tussen de cutternaaf en het verbrede gedeelte van de cutteras gemonteerd.
Volgens een tweede verwezenlijkingsvorm zijn hogerbedoelde vertande ringen in de cutternaaf tussen de naafbodem en het uiteinde van de cutteras gemonteerd.
Andere details en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving van een inrichting te gebruiken bij het monteren en demonteren van een cutter op het uiteinde van de cutteras van een snijkop of cutterzuiger volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet. De verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde figuren.
Figuur 1 is een zijaanzicht met gedeeltelijke doorsnede van de vertande ringen en de daarbij horende onderdelen die de inrichting volgens de uitvinding in een eerste uitvoeringsvorm uitmaken. Figuur 2 is een schematisch gehouden langsdoorsnede, op een kleinere schaal van de inrichting volgens de uitvinding in de eerste uitvoeringsvorm gemonteerd
tussen de cutternaaf en het bredere gedeelte van de cutteras.
Figuur 3 is een schematisch gehouden langsdoorsnede, op een kleinere schaal, van de tweede verwezenlijkingsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, gemonteerd aan het uiteinde van de cutteras tussen de bodem van de naaf
en het uiteinde van de cutteras.
De inrichting volgens de uitvinding wordt in figuren 2 en 3 met de algemene verwijzing 1 aangeduid. Zij kan dus zoals reeds gezegd, tussen het van uitwendige schroefdraad voorziene gedeelte 2 en het verbrede gedeelte of kraag 3 van de cutteras 4 worden gemonteerd (fig.2).
In de variante volgens figuur 3 komt de inrichting
1 volledig aan het uiteinde 3' van de cutteras 4'.
In beide uitvoeringsvormen is de cutternaaf van inwendige schroefdraad en het gedeelte 2-2' van de cutteras 4-4' van uitwendige schroefdraad voorzien.
De inrichting wordt in detail in de doorsnede volgen figuur 1 weergegeven.
De inrichting bestaat hoofdzakelijk uit twee concentrische vertande ringen 6 en 7. De naar elkaar gerichte vlakken van deze ringen vertonen tanden 8 en 9. De helling van de tanden 8 en 9 is tegengesteld aan deze van de schroefdraad 2-2' die aanwezig is op de cutterassen 4-4' .
Zoals de vertande ringen 6 en 7 in figuur 1 zijn getekend is de gezamenlijke dikte van de ringen iets groter dan wanneer de tanden 8 en 9 volledig in elkaar zijn verdraai
De helling van de tanden 8 en 9 wordt vastgesteld in functie van de gewenste verhouding tussen het vastschroef- <EMI ID=1.1>
as.
Zijdelings wordt de ring 6 met een bus 10 verbonder Deze verbinding kan plaatsvinden door middel van bouten 11 of door een las. De bus 10 omringt dus volledig de vertande ring 6 en slechts gedeeltelijk de vertande ring 7.
Daarenboven vertoont de.vertande ring 7 een kraag 7' .
Zowel de vertande ring 6 als de vertande ring 7 zijn voorzien van afdichtingsringen 12 en 13 die het doorstromen van water, slijk of zand beletten.
De afdichtingsringen 12 zitten in cirkelvormige groeven 14 op de wanden van de ringen 6 en 7 die van elkaar zijn afgekeerd, terwijl de afdichtingsringen 13 zijdelings in analoge cirkelvormige groeven 15 van de ringen 6 en 7 zijn bevestigd.
Voor het monteren van de cutter worden de vertande ringen 6 en 7 zodanig tegenover elkaar verdraaid dat de
<EMI ID=2.1>
maximaal wordt. In deze stand worden de ringen 6 en 7
ten opzichte van elkaar geborgd door middel van een rood koper of messingpen 16 die door een boring 17 in de
kraag 7' van de ring 7 en door een opening 18 in de bus
10 gestoken wordt.
De pen 16 heeft uitsluitend tot doel de vertande ringen 6 en 7 in een zodanige stand t.o.v. e.lkaar te borgen dat belet wordt dat de tanden bij het monteren reeds in elkaar vallen. Bij het monteren hoeft de gezamenlijke dikte van vernoemde ringen groter te zijn dan de dikte van de ringen wanneer de tanden volledig in elkaar zijn verschoven Bij het losschroeven van de cutter schuiven de tanden in elkaar en ontstaat dus een speling die dit losschroeven in de hand werkt.
De cutter wordt nu op het schroefdraadeinde van de cutteras gedraaid tot de vertande ringen tussen cutternaaf
5 en het verbrede gedeelte of kraag 3 van de cutteras 4 of
de cutterkraag hiervan worden geklemd (fig.2). In de uitvoeringsvorm volgens figuur 3 wordt de inrichting 1 geklemd tussen de bodem 19 van de cutternaaf en het uiteinde 3' van de cutteras 4' (fig.3).
In de uitvoeringsvorm volgens figuur 3 kan minstens een van de vertande ringen de vorm van een vertande schijf aannemen. De meest naar de bodem van de cutternaaf gerichte ring of schijf kan in deze uitvoeringsvorm.inderdaad t.o.v. de cutternaaf in een centrale opening hiervan gecentreerd worden.
De inrichting werkt principieel als volgt : bij het vastschroeven van de cutter willen de tanden 8 en 9 van de vertande ringen 6 en 7 tegen elkaar oplopen zodat de gezamenlijke dikte van de vertande ringen 6 en 7 een neiging vertoon om te vergroten. Deze beweging wordt evenwel afgeremd door de wrijving tussen de inwendige tandflanken enerzijds en de uitwendige flanken van de vertande ringen die in contact kome:
met de cutternaaf of met het verbrede gedeelte van de cutteras anderzijds.
Bij het losschroeven, dit is bij het terugdraaien van de cutteras, breekt de pen 16 onmiddellijk door en telt de hellingshoek van de tanden 8 en 9 zich bij deze van de schroefdraad van cutteras en aseinde op.De totale hellingshoek benadert aldus de totale wrijvingshoek van de schroefverbinding; hieruit resulteert bovengenoemde verhouding tusse:
vastschroef- en losschroefkoppel.Deze verhouding is dezelfde als bij een veel grovere schroefdraad,welke,om technische re
<EMI ID=3.1>
constructie volgens de uitvinding zijn onder meer de volgende a) Het demonteren van de cutter beperkt zich tot het eenvoudig losschroeven hiervan, welk losschroeven mogelijk wordt gemaakt door de zo juist beschreven werking van de inrichting volgens de uitvinding. Men heeft dus
niet meer af te rekenen met tijdverlies omwille van het doorsnijden van brandprop of brandblokjes.
b) Beschadiging door ongewild inbranden van het aseinde komt niet meer voor. c) Beperkte torsiebelasting van de cutteras en cutterladder bij het losschroeven. d) Een perfecte afdichting wordt tussen cutter en cutteras mogelijk zodat ongewenste corrosie of kerfwerking niet meer voorkomt. e) De inrichting blijft steeds bruikbaar.
Het is duidelijk dat de uitvinding niet beperkt
is tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en dat
vele veranderingen hieraan zouden kunnen worden aangebracht, onder meer wat betreft de vorm, de schikking, de ligging
en het aantal van de elementen die voor de verwe zenlijking hiervan in aanmerking komen.
"Device to be used when assembling and disassembling a cutter on the end of the cutter shaft of a cutter head or cutter piston".
The invention relates to a device for use in assembling and disassembling a cutter on the end of the cutter shaft of a cutting head or cutter piston, the cutter hub being internally threaded and the cutter shaft externally.
When dredging vessels are equipped with a cutting head, more commonly known as a cutter, the cutter must be capable of being removed and replaced by a new one.
For this purpose, the cutter is internally threaded and the cutter shaft is provided with an external thread at its end.
The cutter can therefore be screwed onto the intended shaft until the edge of the cutter hub collides with a collar on the shaft. The hub bottom can also bump against the end of the axle.
It is clear that under the influence of the impact load on the cutter knives or cutter teeth, the cutter usually. is clamped very tightly on the shaft. With the available torque of the drive motor of the cutter shaft, the cutter cannot usually be unscrewed.
To remedy this, a number of blocks or are usually placed between the hub and a stop on the cutter shaft
a prop with flange mounted. When replacing the cutter, the blocks or flange are cut so that the load is removed from the screw thread and the cutter can be easily unscrewed. Modern cutter suction dredgers with a high cutter capacity usually use steel blocks, also called fire blocks. Fire plugs between the end of the cutter shaft and the hub bottom are less applicable
The disadvantages associated with the working method described above are the following:
a) Cutting the aforementioned fire blocks or the fire plug is a time-consuming operation that results in a long delay of the dredging equipment. b) When cutting the fire blocks or the fire plug, there is a great risk of damage to the cutter shaft. c) The space between the fire blocks allows sand and water to penetrate the threads of the cutter and cutter shaft. This penetration of water and sand is the cause of corrosion and notch effect which can result in an early asbr (d). After each removal of the cutter, the screw thread must be cleaned and preserved. e) When disassembling the cutter, count:
new, blocks or a new fire plug.
Although the latter is easier to waterproof, the fire plug is also much more expensive.
The object of the invention is to overcome these drawbacks and to prescribe a device which makes it possible to disassemble the cutter quickly and also ensures excellent sealing against water and sand.
To this end, the device according to the invention consists of two concentric rings, the surfaces of which face each other with mutually matching teeth, the inclination of the teeth being opposite to those of the above-mentioned screw threads, and means being provided to screw both rings together. lock the cutter on the cutter shaft relative to each other in a position in which they are rotated relative to each other so that their joint thickness is increased compared to the joint thickness of the toothed rings when the teeth of these rings are fully twisted together .
In a preferred embodiment, one of the above-mentioned toothed rings is connected to a sleeve which completely encloses said ring and at least partially encloses the other ring.
According to this embodiment, the above-mentioned ring, which is at least partially enclosed in the above-mentioned sleeve, has a collar whose diameter is substantially equal to that of the above-mentioned sleeve.
The above-mentioned means for making said toothings relative to each other are expediently temporary
to be formed by a pin passing through the above rings and / or parts connected thereto.
The above-mentioned pin preferably consists of copper or the like metal, which is quickly broken through when the above-mentioned toothed rings are rotated relative to each other.
According to a first embodiment, the above-mentioned toothed rings are mounted between the cutter hub and the widened part of the cutter shaft.
According to a second embodiment, the above-mentioned toothed rings are mounted in the cutter hub between the hub bottom and the end of the cutter shaft.
Other details and advantages of the invention will become apparent from the following description of a device for use in mounting and dismounting a cutter on the end of the cutter shaft of a cutting head or cutter piston according to the invention. This description is given by way of example only and does not limit the invention. The reference numbers refer to the attached figures.
Figure 1 is a partial cross-sectional side view of the toothed rings and their associated components constituting the device according to the invention in a first embodiment. Figure 2 is a schematic longitudinal sectional view, mounted on a smaller scale of the device according to the invention in the first embodiment
between the cutter hub and the wider portion of the cutter shaft.
Figure 3 is a schematic longitudinal sectional view, on a smaller scale, of the second embodiment of the device according to the invention, mounted at the end of the cutter shaft between the bottom of the hub
and the end of the cutter shaft.
The device according to the invention is indicated with general reference 1 in Figures 2 and 3. As already stated, it can thus be mounted between the externally threaded part 2 and the widened part or collar 3 of the cutter shaft 4 (fig. 2).
The device is shown in the variant according to figure 3
1 completely at the end 3 'of the cutter shaft 4'.
In both embodiments, the cutter hub is internally threaded and the portion 2-2 'of the cutter shaft 4-4' is externally threaded.
The device is shown in detail in the section according to figure 1.
The device mainly consists of two concentric toothed rings 6 and 7. The facing surfaces of these rings have teeth 8 and 9. The inclination of teeth 8 and 9 is opposite to that of the thread 2-2 'present on the cutter shafts 4-4 '.
As the toothed rings 6 and 7 are shown in figure 1, the joint thickness of the rings is slightly greater than when the teeth 8 and 9 are fully twisted together
The inclination of the teeth 8 and 9 is determined in function of the desired ratio between the screw- <EMI ID = 1.1>
as.
The ring 6 is laterally connected with a bush 10. This connection can be effected by means of bolts 11 or by a weld. The sleeve 10 thus completely surrounds the toothed ring 6 and only partially the toothed ring 7.
In addition, the serrated ring 7 has a collar 7 '.
Both the toothed ring 6 and the toothed ring 7 are provided with sealing rings 12 and 13 which prevent the flow of water, mud or sand.
The sealing rings 12 sit in circular grooves 14 on the walls of the rings 6 and 7 facing away from each other, while the sealing rings 13 are laterally mounted in analogous circular grooves 15 of the rings 6 and 7.
For mounting the cutter, the toothed rings 6 and 7 are rotated opposite each other so that the
<EMI ID = 2.1>
maximum. In this position, the rings 6 and 7
locked relative to each other by means of a red copper or brass pin 16 passing through a bore 17 in the
collar 7 'of the ring 7 and through an opening 18 in the sleeve
10 is stung.
The purpose of the pin 16 is solely to lock the toothed rings 6 and 7 in such a position relative to each other that it is prevented that the teeth already collapse during mounting. When assembling, the combined thickness of the mentioned rings need to be greater than the thickness of the rings when the teeth are fully pushed together. When the cutter is unscrewed, the teeth slide into each other and thus creates a play that results in this unscrewing .
The cutter is now screwed onto the threaded end of the cutter shaft until the toothed rings between the cutter hub
5 and the widened portion or collar 3 of the cutter shaft 4 or
the cutter collar of this is clamped (fig. 2). In the embodiment according to figure 3, the device 1 is clamped between the bottom 19 of the cutter hub and the end 3 'of the cutter shaft 4' (figure 3).
In the embodiment according to Figure 3, at least one of the toothed rings can take the form of a toothed disc. In this embodiment, the ring or disc most towards the bottom of the cutter hub can be centered in a central opening thereof relative to the cutter hub.
The device works in principle as follows: when screwing the cutter, the teeth 8 and 9 of the toothed rings 6 and 7 want to run against each other, so that the combined thickness of the toothed rings 6 and 7 shows a tendency to increase. However, this movement is inhibited by the friction between the internal tooth flanks on the one hand and the external flanks of the toothed rings that come into contact:
with the cutter hub or with the widened section of the cutter shaft on the other.
When unscrewing, this is when the cutter shaft is turned back, the pin 16 immediately breaks and the angle of inclination of teeth 8 and 9 adds to that of the thread of cutter shaft and shaft end. The total angle of inclination thus approaches the total friction angle of the screw connection; the aforementioned ratio between:
screwing and unscrewing torque, this ratio is the same as with a much coarser screw thread, which, in order to
<EMI ID = 3.1>
construction according to the invention include the following a) Disassembling the cutter is limited to simply unscrewing it, which unscrewing is made possible by the operation of the device according to the invention just described. So one has
no longer have to deal with loss of time due to the cutting of fire plug or fire blocks.
b) Damage due to accidental burn-in of the shaft end no longer occurs. c) Limited torsional load on the cutter shaft and cutter ladder when unscrewing. d) A perfect seal is possible between cutter and cutter shaft so that unwanted corrosion or notch effect no longer occurs. e) The device remains usable at all times.
It is clear that the invention is not limited
is to the above described embodiments and that
many changes could be made to this, including in terms of shape, arrangement, location
and the number of elements eligible for its realization.