Vorrichtung zum Schutz eines Tragarmes für ein Mischwerkzeug, insbesondere für ein Mischwerkzeug eines Baustoffmischers
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz eines Tragarmes für ein Mischwerkzeug, insbesondere für ein Mischwerkzeug eines Baustoffmischers, gegen Abnützung durch schleissendes Mischgut, wobei Tragarm und Mischgut sich relativ zueinander bewegen. Ausser dem Mischwerkzeug ist auch sein Tragarm dem Verschleiss ausgesetzt. Während es bekannt und möglich ist, die Mischwerkzeuge oder deren am meisten verschleissende Abschnitte ganz aus einem verschleissfesten Stoff auszubilden, ist dies für Tragarme wegen ihrer gewundenen Form unter wirtschaftlichen Bedingungen nicht möglich.
Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Schutz eines Tragarmes für ein Mischwerkzeug zum Ziel.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass mindestens der dem schleissenden Mischgut ausgesetzte Abschnitt des Tragarmes durch ein insbesondere über diesen überstreifbares Schutzglied aus verschleissfestem Werkstoff geschützt ist, das einen ausserhalb der Angriffsstelle des schleissenden Mittels liegenden, zum Halten am Tragarm bestimmten Halteabschnitt hat. Durch diese Massnahme wird eine längere Lebensdauer des oft schwierig zu formenden und herzustellenden Armes erreicht, dessen breite Seite in dem im Mischgut sich bewegenden Abschnitt gewöhnlich tangential zu dem von dieser Seite beschriebenen Kreisbogen angeordnet ist. Ein geschützter Arm hat eine viel höhere Lebensdauer als ein gleich ausgebildeter, ungeschützter Arm.
Es ist daher möglich, einen geschützten Arm bei gleicher Beanspruchung mit geringerem Querschnitt auszubilden oder gleich ausgebildete Arme stärker zu belasten. Bei der Verwendung geschützter Arme ist keine Überwachung der Brauchbarkeit der Tragarme mehr notwendig und bei fehlender Überwachung keine Gefahr eines Bruches des Tragarmes zu befürchten, wobei durch die Bruchstücke meist noch andere Maschinenteile beschädigt werden können.
Ein Ausführungsbeispiel besteht darin, dass das Schutzglied aus einer Anzahl den Tragarm auf mehr als der Hälfte seines Umfangsabschnittes umgreifender, insbesondere U- oder ringförmiger, stirnseitig aneinander anschliessender und mit dem notwendigen radialen Spiel auf dem Tragarm aufschiebbarer Verschleiss stücke gebildet ist. Die Zahl der Verschleissstücke hängt von der Art der Krümmung des Tragarmes ab, wobei bei stark und unterschiedlich gekrümmten Armen entweder ein verhältnismässig grosses Spiel vorhanden sein muss, um verhältnismässig breite Ringe aufreihen zu können oder bei kleinem Spiel eine grössere Anzahl schmaler Ringe notwendig sind. Die Ringe müssen so dicht aneinander anschliessen, dass das schleissende Mischgut keine Verschleisswirkung auf den Tragarm ausüben kann.
Die Ringform der Verschleissstücke kann offen oder geschlossen sein. Die Ringe können auch aus mehreren, gegebenenfalls nicht ganz einen geschlossenen Kreis bildenden Teilen bestehen.
Bei Aufreihung der Verschleissstücke auf einem gebogenen Tragarm sind die Stirnseiten zweckmässig in Form eines Keiles zueinander angeordnet. Bei aus unterschiedlichen Bogenstücken zusammengesetzten Tragarmen erhalten die Verschleiss stücke zweckmässig eine Bezeichnung, so dass sie in bestimmter Reihenfolge aufgereiht werden können. Die Verschleissstücke können in ihrer Lage durch ein Klemm glied, insbesondere einen festklemmbaren Anschlagring gesichert sein. Ein Schutz gegen Beschädigung durch zwischen den Ringen auftretenden Spannungen, z. B. Wärmespannungen, wird z. B. durch nachgiebige Zwischenlagen erreicht, die durch die Verschleissstücke vor dem Angriff des schleissenden Mischgutes geschützt eingebaut werden können.
Die Staufläche zwischen dem schleissenden Mischgut und dem Schutzglied ist am ehesten der Abnützung ausgesetzt. Deshalb ist es vorteilhaft, das Schutzglied an seiner auf das schleissende Mischgut auftreffenden Seite keilförmig und mit einer in seiner Längsrichtung verlaufenden Schneide auszubilden.
Besonders gefährdet ist weiterhin der Übergang von der Keilfläche zu der dem Tragarm angepassten Fläche. Um hier eine zu starke Abnützung und damit ein Unbrauchbarwerden des Verschleissstückes zu verhindern, ist an der Übergangsstelle zweckmässig ein Wulst vorgesehen.
Das Schutzglied kann aber auch eine das schlei ssende Mischgut in bestimmter Richtung ablenkende Fläche haben, die so ausgestaltet sein kann, dass sie neben dem Mischwerkzeug zum zusätzlichen Mischen eines Teiles des Mischgutes dient oder das Mischgut in einer bestimmten für den Mischvorgang vorteilhaften Richtung bewegt.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, bei deren Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen sich noch weitere kennzeichnende Merkmale ergeben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Mischmaschine im Längsschnitt,
Fig. 2 bis 6 je ein Ausführungsbeispiel in Draufsicht und mit geschnittenem Tragarm,
Fig. 7 und 8 zwei verschiedene Ausführungsbeispiele im Längsschnitt.
Ein Mischbehälter 1 eines Baustoffzwangsmischers hat in seiner Mitte einen Zylinder 3, durch den hindurch eine nicht dargestellte Welle geführt ist. Diese wird durch eine Antriebswelle 5 angetrieben, die über eine nicht dargestellte Kupplung und ein nicht dargestelltes Getriebe mit einem Antriebsmotor (Elektromotor oder Brennkraftmaschine) verbunden ist. Eine nicht dargestellte, im Zylinder 3 geführte Welle trägt einen topfförmigen, den Zylinder 3 überdeckenden Träger 7 für Halter 9. An den Enden der Halter ist je eine Feder in einem Gehäuse 11 untergebracht. An einem aus dem Gehäuse 11 herausragenden Abschnitt eines Wellenstumpfes 13 ist ein Tragarm 15 für ein Mischwerkzeug 17 lösbar befestigt.
Die Fig. 2 zeigt ein ringförmiges Verschleissstück 21, das aus einem harten Stahl mit hohem Kohlenstoff- und Chromgehalt besteht und bei dem nach dem Verformungsvorgang keine spanabhebende Bearbeitung mehr notwendig ist. Das Verschleissstück sitzt mit Spiel auf dem Tragarm 15 und ist an seiner Rückseite offen. Es kann auch geschlossen ausgebildet sein. Seine Vorderseite ist keilförmig ausgebildet und hat eine Schneide 23, die in Achsrichtung des Verschleissstückes 21 oder des Tragarmes 15 verläuft. Am Übergang vom Vorder- zum Mittelabschnitt ist beidseitig je ein Wulst 25 und 26 vorgesehen, um die Stellen stärkerer Abnützung zu sichern.
An der Innenseite des Verschleissstückes 21 ist eine Nut 28 angeordnet, die zur Aufnahme einer in Fig. 7 dargestellten nachgiebigen Zwischenlage 30, insbesondere aus Gummi, dient. Zum Schutz dieser Zwischenlage ist vorgesehen, dass die Verschleissstücke teleskopartig ineinander passen, ohne sich unmittelbar zu berühren. Die von der Nut 28 des einen Verschleissstückes 21 aufgenommene nachgiebige Zwischenlage 30 sitzt in einer Nut 32 im benachbarten Verschleissstück 21'.
Ein Abschnitt 34, an den die Nut 28 angrenzt, nimmt die nachgiebige Zwischenlage 30 und einen im Durchmesser verminderten und die Nut 32 tragenden Abschnitt 36 des benachbarten Verschleissstückes 21' auf. Die elastisch nachgiebige Zwischenlage 30 ist von den Verschleissstücken 21 so umgeben, dass sie von aussen nur über einen zunächst sich erweiternden und gegebenenfalls auch verengenden winkligen Spalt zugänglich und daher gegen den Angriff eines schleissenden Mittels geschützt ist.
Die Zwischenlagen 30 zwischen den Verschleissstücken dienen vor allem dazu, die unzulässigen Spannungen in den zwischen zwei Anschlägen, dem festklemmbaren Anschlagring 38 und dem Mischwerkzeug 17, eingespannten Stücken zu verhindern.
Bei einem aus einem sehr harten und spröden Stahl bestehenden Verschleissstück ist die Gefahr vorhanden, dass es durch eine unzulässig hohe Druckspannung, die beispielsweise durch die Wärmedehnung erzeugt werden kann, zerstört wird.
Die Verschleissstücke 21 sind als Ringe ausgebildet und können über den gebogenen Tragarm 15 von oben her übergestreift werden, ohne dass das Mischwerkzeug 17, welches ebenfalls aus einem verschleissfesten Werkstoff bestehen kann, abgenommen werden muss. Die auf einem geraden Abschnitt sitzenden Verschleissstücke 21 sind mit parallelen Stirnseiten ausgebildet, während die Verschleissstücke auf einem gebogenen Abschnitt mit im Winkel zueinander stehenden Stirnseiten ausgebildet sind, wobei der Winkel entsprechend dem Halbmesser des durch den Ring zu bedeckenden gebogenen Tragarmabschnittes gewählt ist. Bei einem Tragarm mit unterschiedlicher Krümmung werden die Verschleissstücke mit Nummern versehen, damit sie in einfacher Weise in einer bestimmten Reihenfolge auf dem Tragarm 15 aufreihbar sind.
Die den Anschlägen benachbarten Verschleissstücke, insbesondere das neben dem Mischwerkzeug 17 befindliche Stück ist der Form des Anschlages angepasst, so dass der Tragarm 15 an keiner Stelle ungeschützt ist.
Im Laufe der Zeit abgenützte Verschleissstücke werden durch einen Schlag mit einem Hammer zer stört und können dann trotz den in den Zwischenraum zwischen dem Tragarm und dem Verschleissstück eingedrungenen Zuschlagstoffen und Bindemitteln, die das Verschleissstück 21 fest mit dem Tragarm 15 verbinden, von diesem entfernt werden.
Anstelle der Schneide 23 kann dem Verschleissstück 21 eine Form gegeben werden, die eine das zu mischende Gut in einer bestimmten Richtung ablenkende Fläche hat. Hierdurch kann die Mischwirkung des am gleichen Tragarm 15 angebrachten Mischwerkzeuges 17 unterstützt oder eine zusätzliche Mischwirkung erzielt werden.
Zum Schutz der nachgiebigen Zwischenlage 30 kann es auch vorteilhaft sein, entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 den Verschleissstücken an ihrer dem Staupunkt zugekehrten Seite einen einseitig das benachbarte Verschleissstück überdeckenden, schräg nach vorne gerichteten Vorsprung 40 zu geben, der die nachgiebige Zwischenlage 30 auf der Vorderseite überdeckt. Die Vorsprünge sind bei auf dem Tragarm aufgereihten Verschleissstücken einander gegenseitig dachziegelartig überlappend ausgebildet.
Das in Fig. 3 mit 43 bezeichnete Verschleissstück umfasst den hier mit 15' bezeichneten Tragarm auf drei Seiten und hat in seiner Mitte einen hammerkopfartigen Vorsprung 45, der in eine entsprechende Nut 46 im Tragarm 15' passt. Die Verschleissstücke werden in bestimmter Reihenfolge in die Nut 46 eingebracht und in dieser in ihre Lage geschoben.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 hat ein Verschleissstück 47, das ebenfalls den Tragarm 15 an drei Seiten umfasst und nach rückwärts gegenüber dem Tragarm vorsteht. In diesen vorstehenden Abschnitten 48 liegt jeweils eine Nut, die zur Aufnahme eines Querriegels 50 dient, der eine Schraube 52 trägt, mit deren Hilfe das Verschleissstück 47 auf dem Tragarm 15 festgespannt werden kann.
Anstelle der Schraube 52 ist es auch möglich, eine Feder zu verwenden. Nach dem Entfernen der aus Querriegel 50 und Schraube 52 bestehenden Befestigungsvorrichtung für das Verschleissstück 47 kann dieses nach vorne vom Tragarm 15 abgenommen und ein neues aufgesetzt werden, ohne dass die anderen Verschleissstücke bewegt oder von ihrem Platz entfernt werden müssen. Es ist auch möglich, das Verschleissstück durch Zerstören von seinem Platz zu entfernen.
Die Verschleissstücke nach den Fig. 3 und 4 können ebenso wie das nach Fig. 2 zur Aufnahme einer nachgiebigen Zwischenlage und zum Schutz dieser Zwischenlage eingerichtet sein.
In Fig. 5 ist ein keilförmig ausgebildeter Tragarm 15" gezeigt, auf dem ein eine entsprechende Keilform aufweisendes Verschleissstück 55 aufgesetzt ist. Dieses wird mit Hilfe einer durch eine Bohrung im Tragarm 15" hindurchgeführte Schraube 57 befestigt. Die Schraube 57 ist entweder in das Verschleissstück 55 eingegossen oder in einer in das Verschleissstück eingegossenen Büchse aus leicht bearbeitbarem Stahl befestigt.
Ein durch Schweissen mit dem Tragarm 15 verbindbares Verschleissstück 59 zeigt die Fig. 6. Das Verschleissstück 59 ist so breit ausgebildet, dass das schleissende Mischgut in den Winkelräumen zwischen dem Tragarm 15 und dem Verschleissstück 59 während des Mischvorganges gegenüber dem Tragarm praktisch gar keine oder nur eine geringe Bewegung ausführt, so dass auch keine schleissende Wirkung an den dem Mischgut ausgesetzten Abschnitten des Tragarmes 15 auftritt.
Device for protecting a support arm for a mixing tool, in particular for a mixing tool of a building material mixer
The invention relates to a device for protecting a support arm for a mixing tool, in particular for a mixing tool of a building material mixer, against wear and tear by abrasive mix, the support arm and mix move relative to one another. In addition to the mixing tool, its support arm is also exposed to wear. While it is known and possible to form the mixing tools or their most wearing sections entirely from a wear-resistant material, this is not possible for support arms because of their winding shape under economic conditions.
The invention aims at a device for protecting a support arm for a mixing tool.
This aim is achieved according to the invention in that at least the section of the support arm exposed to the abrasive mix is protected by a protective member made of wear-resistant material that can be slipped over this and has a holding section intended to be held on the support arm outside the point of application of the abrasive agent. By this measure, a longer service life of the arm, which is often difficult to shape and manufacture, is achieved, the broad side of which in the section moving in the mix is usually arranged tangentially to the circular arc described by this side. A protected arm has a much longer service life than an unprotected arm with the same design.
It is therefore possible to design a protected arm with the same load with a smaller cross-section or to load arms with the same design to a greater extent. When using protected arms, there is no longer any need to monitor the usefulness of the support arms and, if there is no monitoring, there is no risk of the support arm breaking, with the fragments usually also damaging other machine parts.
One embodiment is that the protective member is formed from a number of the support arm on more than half of its circumferential portion encompassing, in particular U-shaped or ring-shaped, end-to-end adjoining and with the necessary radial play on the support arm pushable wear pieces. The number of wear pieces depends on the type of curvature of the support arm, with arms with strong and different curvatures either having to have a relatively large amount of play in order to be able to line up relatively wide rings, or if there is little play, a larger number of narrow rings are necessary. The rings must be so close to each other that the abrasive mix cannot have any wear effect on the support arm.
The ring shape of the wear pieces can be open or closed. The rings can also consist of several parts, possibly not completely forming a closed circle.
When the wear pieces are lined up on a curved support arm, the end faces are expediently arranged with respect to one another in the form of a wedge. In the case of support arms composed of different curved pieces, the wearing pieces are appropriately given a designation so that they can be lined up in a certain order. The wear pieces can be secured in their position by a clamping member, in particular a clampable stop ring. Protection against damage caused by stresses occurring between the rings, e.g. B. thermal stress, z. B. achieved by flexible intermediate layers that can be installed protected from the attack of the abrasive mix by the wear pieces.
The storage area between the abrasive mix and the protective member is most likely to be exposed to wear and tear. It is therefore advantageous to design the protective member in the shape of a wedge on its side which strikes the abrasive mixed material and with a cutting edge running in its longitudinal direction.
The transition from the wedge surface to the surface adapted to the support arm is also particularly at risk. In order to prevent excessive wear and thus the wear and tear from becoming unusable, a bead is expediently provided at the transition point.
The protective member can, however, also have a surface that deflects the grinding mix in a certain direction, which can be designed so that it is used in addition to the mixing tool for additional mixing of part of the mix or moves the mix in a certain direction that is advantageous for the mixing process.
In the drawing, various exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, the description of which in conjunction with the claims results in further characterizing features.
Show it:
1 shows a mixer in longitudinal section,
FIGS. 2 to 6 each show an exemplary embodiment in plan view and with a sectioned support arm,
7 and 8 two different exemplary embodiments in longitudinal section.
A mixing container 1 of a compulsory mixer for building materials has in its center a cylinder 3 through which a shaft, not shown, is guided. This is driven by a drive shaft 5, which is connected to a drive motor (electric motor or internal combustion engine) via a coupling (not shown) and a transmission (not shown). A shaft, not shown, guided in the cylinder 3 carries a cup-shaped support 7 for the holder 9 that covers the cylinder 3. A spring is accommodated in a housing 11 at each end of the holder. A support arm 15 for a mixing tool 17 is detachably attached to a section of a stub shaft 13 protruding from the housing 11.
2 shows an annular wear piece 21 which consists of a hard steel with a high carbon and chromium content and which no longer requires machining after the deformation process. The wearing piece sits with play on the support arm 15 and is open on its rear side. It can also be designed to be closed. Its front side is wedge-shaped and has a cutting edge 23 which runs in the axial direction of the wear piece 21 or of the support arm 15. At the transition from the front to the middle section, a bead 25 and 26 is provided on both sides in order to secure the places of greater wear.
On the inside of the wearing piece 21 there is a groove 28 which serves to receive a flexible intermediate layer 30, in particular made of rubber, shown in FIG. 7. To protect this intermediate layer, it is provided that the wearing pieces fit into one another telescopically without touching one another directly. The flexible intermediate layer 30 received by the groove 28 of the one wearing piece 21 is seated in a groove 32 in the adjacent wearing piece 21 '.
A section 34, to which the groove 28 adjoins, receives the flexible intermediate layer 30 and a section 36 of the adjacent wear piece 21 ', which is reduced in diameter and carries the groove 32. The elastically flexible intermediate layer 30 is surrounded by the wear pieces 21 in such a way that it is only accessible from the outside via an initially widening and possibly also narrowing angled gap and is therefore protected against the attack of an abrasive agent.
The intermediate layers 30 between the wear pieces serve primarily to prevent the inadmissible stresses in the pieces clamped between two stops, the clampable stop ring 38 and the mixing tool 17.
In the case of a wearing piece made of a very hard and brittle steel, there is the risk that it will be destroyed by an impermissibly high compressive stress, which can be generated, for example, by the thermal expansion.
The wear pieces 21 are designed as rings and can be slipped over from above via the curved support arm 15 without having to remove the mixing tool 17, which can also consist of a wear-resistant material. The wear pieces 21 sitting on a straight section are designed with parallel end faces, while the wear pieces are designed on a curved section with end faces at an angle to one another, the angle being selected according to the radius of the curved support arm section to be covered by the ring. In the case of a support arm with different curvatures, the wear pieces are provided with numbers so that they can be lined up in a certain order on the support arm 15 in a simple manner.
The wear pieces adjacent to the stops, in particular the piece located next to the mixing tool 17, is adapted to the shape of the stop, so that the support arm 15 is not unprotected at any point.
Wear pieces worn over time are disrupted by a blow with a hammer and can then be removed from this despite the additives and binders that have penetrated the space between the support arm and the wear piece, which connect the wear piece 21 firmly to the support arm 15.
Instead of the cutting edge 23, the wearing piece 21 can be given a shape which has a surface that deflects the material to be mixed in a certain direction. In this way, the mixing effect of the mixing tool 17 attached to the same support arm 15 can be supported or an additional mixing effect can be achieved.
To protect the flexible intermediate layer 30, it can also be advantageous, according to the exemplary embodiment according to FIG. 8, to give the wear pieces on their side facing the stagnation point a protrusion 40 that overlaps the adjacent wear piece on one side and is directed obliquely forwards, which the flexible intermediate layer 30 on the Covered front. In the case of wear pieces lined up on the support arm, the projections are designed to overlap one another in the manner of roof tiles.
The wearing piece designated by 43 in FIG. 3 comprises the support arm designated here by 15 'on three sides and has in its center a hammer-head-like projection 45 which fits into a corresponding groove 46 in the support arm 15'. The wear pieces are introduced into the groove 46 in a certain sequence and pushed into their position in this.
The exemplary embodiment according to FIG. 4 has a wearing piece 47 which also includes the support arm 15 on three sides and projects rearwardly with respect to the support arm. In each of these protruding sections 48 there is a groove which serves to receive a transverse bolt 50 which carries a screw 52, with the aid of which the wear piece 47 can be clamped on the support arm 15.
Instead of the screw 52 it is also possible to use a spring. After removing the fastening device consisting of crossbar 50 and screw 52 for the wearing piece 47, it can be removed from the support arm 15 forwards and a new one can be put on without the other wearing pieces having to be moved or removed from their place. It is also possible to remove the wearing piece from its place by destroying it.
The wear pieces according to FIGS. 3 and 4, like that according to FIG. 2, can be set up to receive a flexible intermediate layer and to protect this intermediate layer.
5 shows a wedge-shaped support arm 15 ″ on which a wearing piece 55 having a corresponding wedge shape is placed. This is fastened with the aid of a screw 57 passed through a hole in the support arm 15 ″. The screw 57 is either cast into the wear piece 55 or fastened in a bush made of easily machinable steel cast into the wear piece.
6 shows a wear piece 59 that can be connected to the support arm 15 by welding performs a slight movement, so that no abrasive effect occurs on the sections of the support arm 15 exposed to the mix.