Räumzahn für Bodenbearbeitungsmaschinen In zahlreichen Bodenbearbeitungsmaschinen werden Räumzähne verwendet. Hierzu gehören vor allem angetriebene Räum- und Ladebagger, -eimer, -schöpfer, Löffelschaufeln, Reisspflüge und ähnliche Bodenbearbeitungsmaschinen. Für derartige Ma schinen sind die verschiedensten Räumzahnausbil- dungen bereits bekannt geworden.
Insbesondere sind Räumzähne bekannt, die zwei Hauptteile aufweisen, nämlich eine Zahnspitze und einen Zahnkörper, von denen der eine Teil eine keil förmige Nase aufweist, die ihrerseits Teil einer Ro tationsfläche ist und in einer als entsprechende Ro tationsfläche ausgeformten Ausnehmung im anderen Hauptteil des Räumzahnes liegt. Solche Räumzähne sind indessen nicht frei von Nachteilen.
Diese Nachteile bestehen vor allem darin, dass die Ausbildung der Räumzähne nicht in hinreichen dem Masse auf die besonderen Beanspruchungen, denen die Zahnspitze und der Zahnkörper im Be trieb der Bodenbearbeitungsmaschine unterliegt, aus gerichtet ist. Der Räumzahn führt mit seiner Zahn spitze im Betrieb der Bodenbearbeitungsmaschine Bewegungen auf dem Zahnkörper aus, die bei be kannten Räumzahnausbildungen zu hohen Ver- schleisserscheinungen führen. Insbesondere gilt das für die seitlichen Schwingbewegungen der Zahn spitze, wenn sich beispielsweise zwischen benach barte Zahnspitzen ein Gesteinsbrocken einklemmt.
In diesem Falle entsteht zwischen der Zahnspitze und dem Zahnkörper eine praktisch punktförmige Lage rung der auftretenden Reaktionskräfte, die zur pla stischen Verformung dieser Fläche und nachfolgend der benachbarten Flächen führt, so dass im Ergebnis sich die Zahnspitze auf dem Zahnkörper zu lockern beginnt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Räumzahn zu schaffen, bei dem die Zahnspitze und der Zahnkörper derart ausgebildet sind, dass bei der seitlichen Schwingbewegung der Räumzahnspitze stets eine volle Lagerfläche vorgesehen ist, so dass eine Punktauflagerung vermieden wird. Dadurch wird es ermöglicht, die Lebensdauer des Räumzahnes stark zu steigern, und es ist ferner möglich, dass der Zahnkörper unter gewissen Umständen wenig stens die Lebensdauer des Teiles, auf dem er ange bracht ist, erreicht.
Der erfindungsgemässe Räum zahn ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Rotationsflächen um eine senkrecht zur Längs erstreckung der Zahnspitze und des Zahnkörpers ste hende Erzeugungsachse drehend gebildet sind und dass die Rotationsfläche der Ausnehmung konkav und die Rotationsfläche der keilförmigen Nase kon vex ist.
Durch die Erfindung wird erreicht, dass bei Ein wirkung auf die Zahnspitze diese um ein begrenztes Mass seitlich schwingen kann, während eine volle Flächenberührung zwischen der Zahnspitze und dem Zahnkörper gewährleistet ist.
Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielsweisen Ausführungsforrn eines Räumzahnes gemäss der Erfindung anhand der Zeichnung<B>;</B> es zeigen<B>:</B> Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie 2-2 der übrigen nicht dargestellten Eimers einer Boden- bearbeitungsmaschine, einen Zahnkörper und eine Zahnspitze<B>;</B> - Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. <B>1 ;</B> Fig. <B>3</B> einen Querschnitt längs der Linie<B>3-3</B> der Fig. 2.
In den Fig. <B>1</B> bis<B>3</B> bildet ein Teil<B>A</B> einen Teil eines Eimers oder dergleichen und kann beliebige Formen besitzen. Gemäss dem dargestellten Ausfüh- rung,sbeispiel bildet<B>A</B> eine Verlängerung des Eimer- bodens und weist eine zentrale Öffnung zur Auf nahme des Schaftes eines Zahnkörpers B auf. Der Zahnkörper B trägt die Zahnspitze<B>C.</B>
Das Teil<B>A</B> ist mit zwei Gabelzinken<B>10</B> versehen, die in Ausnehmungen <B>11</B> im Zahnkörper B sitzen. Der Zahnkörper B hat einen nach hinten stehen den Schaft 12, der zur Aufnahme eines Keiles<B>13</B> durchbohrt ist, welcher durch eine Aussparung 14 im oberen Teil und eine Aussparung<B>15</B> ün unteren Teil des Teiles<B>A</B> hindurchführt. Der Keil kann an sich bekannte, geeignete Form oder Gestalt aufwei sen. Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Keil nach Fig. <B>1</B> mit einem im Querschnitt kreisförmigen vorderen Teil<B>16</B> und einem kreisför migen hinteren Teil<B>17</B> versehen.
Der Zahnkörper B ist an seinem vorderen Ende mit einer Nase<B>18</B> versehen, die die Form eines Ko- nussegmentes aufweist, wobei die gekrümmten Ober- und Unterflächen mit den Bezugszeichen<B>19</B> und 20 versehen sind. Diese Konusflächen werden später noei,1 im einzelnen beschrieben werden. Am hinteren Ende der Nase<B>18</B> ist der Zahnkörper B mit einem Führungsvorsprung 21 versehen, der eine flache Bo- denführungsfläche 22 und eine ähnliche Führungs fläche<B>23</B> an seinem Oberteil aufweist.
Eine Sperre 24 mit einer gewellten vorderen Oberfläche ist mit rückwärts vorstehenden Führungsflanschen<B>25</B> ver sehen, die gleitend in die Führungsflächen 22 und<B>23</B> des Vorsprungs 21 greifen. Ein länglicher Block aus Gummi<B>26</B> oder ähnlichem Material ist zwischen die Sperre 24 und den Vorsprung 21 eingesetzt und rückt normalerweise die Sperre 24 nach vorn in Ein griff mit einem Keil<B>27.</B> Die Nase<B>18</B> ist mit einem senkrechten Schlitz zur Aufnahme der Teile 24,<B>26</B> und<B>27</B> versehen. Die Versperrvorrichtung liegt min destens angenähert in der Erzeugungsachse der Ro tationsflächen<B>19</B> und 31a.
Der Keil<B>27</B> weist eine Reihe von Rillen auf, die mit den nach vorne verlaufenden Rillen auf der Sperre 24 in Eingriff stehen. Diese Konstruktion hat den wesentlichen Vorteil, dass der Keil leicht durch Eintreiben bzw. Austreiben eingesetzt bzw. entfernt werden kann, während er gleichzeitig während des Betriebes dieser Teile sauber in seiner Lage ver bleibt. Die mehrfachen Rillen liefern Sperrflächen, welche die Teile während der schweren Belastung zusammenhalten; gleichzeitig wird ein leichtes Ein setzen und Entfernen ermöglicht, wenn der Keil ein getrieben oder durch ein durch die öffnungen im unteren Teil der Zahnspitze eingesetztes Werkzeug aus seiner Stellung herausgetrieben werden soll.
Die Zahnspitze<B>C</B> kann von geeigneter, beliebiger Form sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbei spiel besteht die Spitze aus einer oberen, schrägen Zinke<B>28</B> und einem unteren Steg<B>29,</B> der mit der Zinke durch Seitenstege<B>30</B> verbunden ist. Die Zahn spitze<B>C</B> besitzt in ihrem Innern eine in ihrer Form im wesentlichen der Nase<B>18</B> entsprechende Aus- nehmung <B>31</B> mit einer oberen Fläche 31a und einer unteren Fläche<B>31b.</B> Das vordere Ende<B>32</B> der Aus- nehmung ist bogenförmig und stimmt im wesent lichen in seiner Gestalt mit der vorderen, gekrümm ten Kontur<B>33</B> der Nase<B>18</B> überein.
Die Zahnspitze <B>C</B> ist an ihrer Hinterseite mit im Abstand angeord neten, nach rückwärts vorstehenden Zungen ver sehen, die in Aussparungen im Zahnkörper B aufge nommen werden. Die obere Zunge 34 sitzt in einer Aussparung<B>35</B> (Fig. 2), während die sich nach rückwärts erstreckende Zunge<B>36</B> am Boden der Zahnspitze<B>C</B> in der Aussparung<B>37</B> am Boden des Zahnkörpers B angeordnet ist. Die hinteren Seiten- wandungskanten der Zahnspitze sind vorzugsweise mit Ausnehmungen versehen, so dass nach vorwärts verlaufende, konkave Kanten entstehen, wie es bei <B>38</B> gestrichelt in Fig. 2 angedeutet ist.
Während nach der Zeichnung die Nase<B>18</B> ziem lich eng in der Ausnehmung <B>31</B> der Zahnspitze sitzt, ist es selbstverständlich, dass in der Praxis zwischen diesen Teilen ein Spiel vorhanden ist und dass bei Verwendung des Werkzeuges und schwerer Bela stung der Abstand zwischen den Teilen wächst und die Zahnspitze<B>C,</B> wenn sie an einer Seite in der Nähe ihres vorderen Endes auf Steine aufschlägt, die sich zwischen die Zähne keilen, nach der Seite schwingt.
Bei der dargestellten Ausführungsforin hat die Nase<B>18</B> die Form eines Doppelkonus. Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass Zahn körper und Zahnspitze umdrehbar sind. Ist eine sol che nicht erforderlich, dann kann man eine einfache Konusform für die Nase verwenden. Während bei der dargestellten Ausführungsform bestimmte Konus- flächen wiedergegeben sind, ist es selbstverständlich, dass die Konturen dieser Konusflächen weitgehend verändert werden können. Anstelle des dargestellten, geradlinigen Konus kann die Konusaussenfläche auch gekrümmt oder aus gekrümmten und geraden Segmenten zusammengesetzt sein.
In jedem Falle entsteht der Konus als Umdrehungsfläche beispiels weise durch Drehen zweier winkelig zueinander ste hender Flächen (gekrümmt und/oder gerade) um eine Hauptachse. Die Nase und die die Ausnehmung aufweisende Spitze weisen zweckmässig Teleskopein- griffe auf und sind mittels einer Versperrvorrichtung verbunden, die eine einzige Achse aufweisen, um die sich die Teile relativ zueinander drehen.
Anstelle einer Einzel- oder Doppelkonusfläche kann man ähnliche oder äquivalente Ausnehmungs- und Nasenkonturen verwenden, die eine Relativ drehung der beiden Teile ermöglichen, während die Lagerflächen im wesentlichen in jeder Stufe dieser Relativbewegung miteinander in voller Berührung bleiben.
Die Konusstrukturen liefern jedoch den Vorteil der Einfachheit, einer leichten Bearbeitung und der Festigkeit, obwohl die Konstruktion eine Schwing bewegung statt einer seitlichen Querbewegung er fordert. Wenn im Normalbetrieb der Räummaschine zwischen die Zähne Gesteinskanten eintreten, dann entsteht eine gemeinsame Bewegung in Querrichtung der Nase durch diese Konusflächen, während gleich' zeitig die Konusflächen eine Schwenkbewegung auf der Mittelachse des Konus ausführen können.
Die Nasenkonstruktion<B>18</B> wurde im einzelnen beschrieben, um die Doppel- oder Einfachkonusver- hältnisse des Zahnkörpers und der Zahnspitze wie derzugeben. Im folgenden sollen die Nasen<B>10</B> be schrieben werden, die von dem Teil<B>A</B> getragen und in den Ausnehmungen <B>11</B> des Zahnkörpers aufge nommen sind. Die Nasen<B>10</B> bilden ebenfalls wieder vorzugsweise einen Teil eines kontinuierlichen Ko nus, wobei ein inneres Segment zur Aufnahme eines Schaftes des Zahnkörpers B entfernt ist.
Die Aus bildung der Nasen<B>10</B> als Teile eines kontinuierli chen Konus und die Ausbildung der Ausnehmungen <B>11</B> im Zahnkörper B derart, dass Kontaktflächen zur Aufnahme der Konussegmente <B>10</B> entstehen, liefert eine Schwingbewegung des Zahnkörpers B um den Keil<B>13</B> unter gleicher voller Lagerabstützung, wie sie vorher im Zusammenhang mit der Nase<B>18</B> beschrie ben wurde. Da der Keil<B>13</B> eine kreisförinige hintere Kante<B>17</B> aufweist, ist die Drehmitte die Mitte 17a d-,r Kante<B>17</B> und die erzeugende Achse der Konus- segmente <B>10</B> sitzt ebenfalls in der Mitte 17a dieses Teiles.
Der Keil<B>17</B> dreht sich auf der Mitte des Radius 17a, die mit dem Scheitel des Konus zusammen fällt. Der Keil steht rechtwinklig zu einer Horizontal ebene zur Mittellinie des Doppelkonus. Im Fall eines einfachen Konus kann der Keil rechtwinklig zur Mittellinie der Oberfläche der Zahnspitze<B>C</B> ste hen, und dies erfordert einen einfachen Konus. Der Keil sperrt, wenn er nicht auf dem Einfach- oder Doppelkonus gedreht wird.
Gemäss dem in den Fig. <B>1</B> bis<B>3</B> dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Nase vollständig in einer Ausnehmung eingeschlossen, wobei ein Teil des Ko nus die Nase bildet. Wenn der Zahnkörper B sich unter einer Kraft bewegt, die auf ihn seitlich um den Drehpunkt 17a aufgebracht wird, bleiben die Ko- neu <B>10</B> des Teiles<B>A</B> in voller Berührung mit den entsprechenden konkaven Ausnehmungen <B>11</B> des Zahnkörpers B.
Bewegt sich die Spitze<B>C</B> durch Ver keilen von Steinen zwischen einander benachbarten Zähnen zur Seite, dann verschwenkt sie sich längs der Konusoberflächen der Nase<B>18,</B> wobei die Lager flächen der beiden Teile in voller Berührung bleiben.
Soll die Zahnspitze mit dem Zahnkörper, wie in Fig. 2 dargestellt, zusammengebaut werden, dann wird der Keil<B>27</B> nach unten in die in Fig. 2 wieder gegebene Stellung getrieben, wobei die gewellte rückwärtige Oberfläche desselben mit der gewellten vorderen Fläche der Sperre 24 zum Eingriff gelangt. Dabei gleitet die Sperre 24 unter Führung an dem Vorsprung 21 nach rückwärts und drückt den elasti schen Block<B>26</B> zusammen. Zum Entfernen des Kei les wird ein Werkzeug gegen den Unterteil des Kei les angesetzt und der Keil nach oben und aus der gezeichneten Stellung herausgetrieben, so dass die Zahnspitze<B>C</B> von der Aufnahmenase freikommt.
Ge mäss der dargestellten Ausführungsform, ermöglicht die gekrümmte vordere Kante der Nase eine Rela tivbewegung von Nase und Zahnspitze mit geringem Verschleiss längs der Seiten der Spitze. Bei der bis her verwendeten Konstruktion, bei der quadratische Nasenenden vorgesehen waren, verursacht die rela tive Schwingbewegung einen Punktkontakt an den vorderen Seitenkanten der Nase, was dazu führt, dass er sich bei schweren Belastungen durch die Sei tenwandungen der Spitzen schneidet.
Bei der erfin- dungsgemässen Konstruktion ermöglicht die gerun dete oder bogenförnüge vordere Ausbildung der Nase zusammen mit der gerundeten A.usnehmung der Spitze<B>C</B> eine Relativbewegung der Teile unter starker Belastung ohne Beeinträchtigung der Seiten wandungen der Spitze. Wie oben dargestellt, erlauben die koriischen La gerflächen eine Schwingbewegung, widerstehen<B>je-</B> doch einer seitlichen Bewegung ohne Rücksicht dar auf, ob Seitenwandungen vorhanden sind oder nicht.. Infolgedessen ist die Einpassung der Seitenwandun gen und die Tatsache, ob die Seitenwandungen dicht oder locker eingepasst sind, von untergeordneter Bedeutung.
Dadurch, dass auch bei seitlichem Ausweichen der Räumzahnspitze stets grosse Lagerflächen zur Verfügung g stehen, um die dabei auftretenden Kräfte aufzunehmen, werden übermässig hohe Flächenpres sungen vermieden<B>;
</B> es kann also erreicht werden, dass diese Flächenpressung ,en im elastischen Bereich verbleiben und damit nicht zu Deformierungen der Lagerflächen führen. Folglich ist es mit dem be schriebenen und dargestellten Räumzahn möglich, dessen Lockerung weitgehend zu vermeiden.
Die Vermeidung der Lockerung der Zahnspitze gegen über dem Zahnkörper hat zur Folge, dass der Ver- schleiss der Zahnspitze erheblich herabgesetzt wird, so dass die Lebensdauer des Zahnes bei vielen Bo- denbearbeitungsmaschinen und des mit ihm zusam menwirkenden Elementes, beispielsweise eines Eimers oder eines Schöpfers, verlängert werden kann.