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Die
Erfindung betrifft einen Verschleißschutz für eine Schutz-/Leit- oder Lenkplatte
mit einer Stahlplatte, die mindestens eine belastete Stirnfläche und durch
Kantenbereiche getrennte Seitenflächen aufweist, wobei die Seitenfläche mit
einem Seiten-Verschleißschutz,
welcher an jeder Seitenfläche
mindestens ein Verschleißschutzelement
und an der belasteten Stirnfläche
mit einem Stirn-Verschleißschutz, welcher
aus mindestens einem Verschleißschutzelement
gebildet ist, zumindest teilweise überdeckt ist.
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Derartige
Schutz-/Leit- oder Lenkplatten finden beispielsweise Verwendung
im Gleisbau in Gleisinstandsetzungsmaschinen oder werden für Mischerschaufeln
in Mischanlagen für
Beton, Zement, Kies, Sand, Split, Asphalt oder anderen abrasiv wirkenden
Schüttgütern eingesetzt.
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Diese
Schutz-/Leit- oder Lenkplatten sind im Allgemeinen starken mechanischen
Beanspruchungen ausgesetzt und müssen
mit einem Verschleißschutz
bewehrt sein, um eine möglichst
lange Standzeit zu gewähren. Üblicherweise
werden als Verschleißschutz
Hartmetallbewehrungen eingesetzt.
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Beim
Gleisbau kommen beispielsweise so genannte Stopfpickel zum Einsatz,
die zur Schotterverdichtung verwendet werden. Die Schrift DE G 9404703.0
beschreibt beispielsweise einen Stopfpickel oder ein Stampfwerkzeug,
insbesondere zur Befestigung an einem Rüttler, das zumindest über einen Teil
seiner Spitze mit einer im wesentlichen im Querschnitt V-förmigen einstückigen Hartmetallbewehrung
versehen ist.
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Die
DE-OS 2924152 beschreibt als weiteres Beispiel eine Verschleißschiene
mit wenigstens einem Zahnsockel für den Schaufelrand eines Baggers,
bei dem jeder Zahnsockel einstückig
aus dem Material der Verschleißschienen
geformt ist und Einrichtungen für
die direkte Befestigung eines Zahns aufweist, wobei die Schiene
so geformt ist, dass sie wenigstens den vorderen Rand einer Schaufel
umgreift. Diese Verschleißschienen
weisen einen komplex verformten Querschnitt auf und sind daher in
der Herstellung nur sehr aufwendig darstellbar.
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Als
Verschleißschutz
von Schutz-/Leit- oder Lenkplatten sind gemäß dem Stand der Technik die verschleißbelastete
Stirnseite und die Seitenflächen der
Platte mit einzelnen Hartmetall-Platten belegt, wobei zwischen der
Hartmetallbewehrung der belasteten Stirnseite und den seitlichen
Platten ein Stahlsteg ausgebildet ist. Zur leichteren Fixierung
der Hartmetall-Platte an die belastete Stirnseite beim Löten dient
eine Nut, die sich durch die beidseitigen Stege ausbildet. Nachteilig
ist dabei, dass der Steg zwischen den Hartmetallplatten weicher
ist und deshalb stärker
als die Hartmetallplatten verschleißen kann. Dieser stärkere Verschleiß führt zu Auswaschungen,
die in Folge eine Angriffsfläche
für grobe Materialien,
beispielsweise größere Schottersteine, bilden.
Dies kann zum Bruch bzw. zu Abplatzungen der Hartmetall-Platten im Stoß- bzw.
Kantenbereich führen.
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Es
sind auch Konstruktionen bekannt, die ohne den zuvor beschriebenen
Steg auskommen. Bei einem derartigen Verschleißschutz ist zwar die Gefahr
einer Auswaschung geringer, allerdings besteht weiterhin eine hohe
Kantenbeanspruchung an den Hartmetall-Übergängen im Kantenbereich. Nachteilig
ist auch, dass das Löten
durch das Weglassen der Nut aufwendiger ist, da eine Führung fehlt.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Verschleißschutz der eingangs erwähnten Art
bereitzustellen, bei dem der Verschleißschutz der Schutz-/Leit- oder
Lenkplatte verbessert und die Standzeit verlängert ist.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass das Verschleißschutzelement
für die
belastete Stirnfläche einen
im wesentlichen winkelähnlichen
Querschnitt mit einem stirnseitigen Schenkel und einem seitlichen
Schenkel aufweist und der Kantenbereich der Stahlplatte zumindest
teilweise von dem Verschleißschutzelement
umfasst ist. Dadurch wird erreicht, dass sich der Übergang
zwischen dem Seitenverschleißschutz
und dem Stirn-Verschleißschutz
nicht mehr in dem besonders stoßbelasteten
Bereich der Schutz-/Leit- oder Lenkplatte befindet. Diese Verlagerung
des Übergangbereichs
führt dazu,
dass Auswaschungen deutlich reduziert werden können und daher insbesondere
grobkörnige
Partikel nicht mehr zwischen die einzelnen Verschleißschutzelemente eindringen
können.
Mit dieser Maßnahme
kann die Standzeit der Schutz-/Leit- oder Lenkplatten deutlich verlängert werden,
was sich besonders im Hinblick auf eine Reduzierung der Wartungskosten
niederschlägt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der Montage. Die Positionierung
beim Auflöten
wird durch den winkelförmigen
Querschnitt vereinfacht, insbesondere bei mehrseitiger Abdeckung
bzw. Beschichtung der Schutz-/Leit- oder Lenkplatte mit Verschleißschutzelementen.
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Sind
der stirnseitige Schenkel und der seitliche Schenkel des Verschleißschutzelementes gleichschenklig
ausgebildet, ergibt sich der Vorteil, dass die Orientierung während der
Montage nicht beachtet werden muss.
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In
bevorzugter Ausführungsform
weisen der stirnseitige Schenkel und der seitliche Schenkel des Verschleißschutzelementes
ungleiche Längen
auf. Dies ist im Hinblick auf die Belegung von unterschiedlichen
Stahlplatten vorteilhaft, da mit dem gleichen Verschleißschutzelement
unterschiedliche Breiten von Stahlplatten belegt werden können, ohne dass
ein anderes Verschleißschutzelement
hergestellt werden muss.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist das Verschleißschutzelement
zwischen dem stirnseitigen Schenkel und dem seitlichen Schenkel
einen äußeren Rundungsbereich
auf. Dies bietet den Vorteil, dass größere Partikel, beispielsweise
größere Schottersteine,
an der Stirnseite der Schutz-/Leit- oder Lenkplatte vorbei gleiten
können, und
dadurch die Schlag- und Presskraft verringert werden kann. Ein weiterer
Vorteil ergibt sich daraus, dass der Kraftaufwand beim Umstellen
der Schutz-/Leit- oder Lenkplatte im Schüttmaterial geringer ist. Das
Einfahren der Schutz-/Leit- oder Lenkplatte in Schotter wird beispielsweise
durch die abgerundeten Kanten der Verschleißschutzelemente erleichtert.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann die belastete Stirnseite der Stahlplatte eine Abrundung und
das Verschleißschutzelement
einen hinsichtlich der Geometrie korrespondierenden inneren Rundungsbereich
aufweisen. Vorteilhaft ist dabei, dass der Materialquerschnitt der
Verschleißschutzelemente
gleich bleiben kann. Mit dieser Geometrie werden Materialschwächungen
vermieden, die sonst zu Bruchstellen führen würden. Hinsichtlich der wirkenden
Kräfte
werden diese gleichmäßiger auf
die belastete Stirnseite der Stahlplatte verteilt.
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In
bevorzugter Ausführungsvariante
ist das Verschleißschutzelement
als Viertelkreis-Profil
ausgebildet. Diese lassen sich besonders kostengünstig herstellen.
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In
einer anderen ebenfalls bevorzugten Ausführungsform kann die Seitenfläche der
Stahlplatte im Kantenbereich mindestens eine Abschrägung aufweisen,
wobei der Winkel zwischen Seitenfläche und belasteter Stirnfläche größer 90° beträgt, und
das Verschleißschutzelement
eine hinsichtlich der Geometrie korrespondierende innere Kontur
aufweist. Hierbei ist besonders vorteilhaft, dass das Einfahren der
Schutz-/Leit- oder Lenkplatte in Schüttgut durch die Abschrägung erleichtert
wird.
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Weist
wenigstens einer der Schenkel des Verschleißschutzelementes im Bereich
des freien Endes des Schenkels außenseitig eine quer zur Schenkellängserstreckung
verlaufende Fase auf, ergibt sich der Vorteil, dass einerseits der Übergang zwischen
den Verschleißschutzelementen
für die
belastete Stirnseite und den Verschleißschutzelementen der Seitenflächen abgeschrägt ausgebildet
werden kann, was die mechanischen Belastungen in diesem Bereich
reduzieren kann. Andererseits werden durch diese Anfasung die Kanten
der Verschleißschutzelemente
vor Ausmuschelungen und Risseinläufen
besser geschützt.
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In
einer Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass die Materialdicke
des die belastete Stirnfläche überdeckenden
Verschleißschutzelementes
gegenüber
der des die Seitenfläche überdeckenden
Verschleißschutzelementes
größer ist.
Dies bietet den Vorteil, dass insbesondere an den Stellen mit erhöhter Belastung
mehr Material als Verschleißschutz
zur Verfügung
steht und damit die Standzeit verlängert werden kann.
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In
einer Ausführungsvariante
kann das Verhältnis
der Anzahl der Verschleißschutzelemente
des Stirn-Verschleißschutzes
zur Anzahl der Verschleißschutzelemente
des Seiten-Verschleißschutzes
mindestens 2 : 1 betragen. Der besonders hart belastete Bereich
der Schutz-/Leit- oder Lenkplatten kann dadurch gegenüber den
weniger stark belasteten Seitenflächen mit mehreren kleineren
Verschleißschutzelementen
belegt sein. Sollte es trotz der zuvor beschriebenen Maßnahmen
doch zu einem Abplatzen eines Verschleißschutzelementes kommen, sind durch
diese Ausgestaltung nur kleinere Flächen betroffen, so dass die
Funktion der Schutz-/Leit- oder Lenkplatten
noch gewährleistet
werden kann. Zudem können
kleinere Verschleißschutzelemente
leichter ausgetauscht werden.
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Schutz-/Leit-
oder Lenkplatten mit einem Verschleißschutz gemäß den zuvor beschriebenen Merkmalen
können
bevorzugt im Gleisbau in Gleisinstandsetzungsmaschinen oder als
Mischerschaufeln und/oder als Leitplatten in Mischanlagen für Beton, Zement,
Kies, Splitt, Sand, Asphalt und/oder anderen abrasiv wirkenden Schüttgütern eingesetzt
sein. Bei diesen Anwendungen kommt es insbesondere auf lange Standzeiten
an, was durch die zuvor beschriebenen Merkmale des Verschleißschutzes
gewährleistet
werden kann.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 in
perspektivischer Darstellung eine Schutz-/Leit- oder Lenkplatte
mit einem Verschleißschutz
gemäß dem Stand
der Technik;
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2 in
perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Schutz-/Leit-
oder Lenkplatte mit einem Verschleißschutz gemäß dem Stand der Technik;
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3 in
perspektivischer Darstellung eine Schutz-/Leit- oder Lenkplatte
mit einem Verschleißschutz
in erfinderischer Ausgestaltung;
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4a u. 4b eine
Schutz-/Leit- oder Lenkplatte in perspektivischer Ansicht;
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4c die
Schutz-/Leit- oder Lenkplatte in der Seitenansicht;
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4d die Schutz-/Leit- oder Lenkplatte in der
Stirnansicht;
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5a ein
Verschleißschutzelement
in der Seitenansicht;
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5b das
Verschleißschutzelement
in der Stirnansicht;
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6a eine
Variante des Verschleißschutzelementes
in der Stirnansicht und
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6b eine
weitere Variante des Verschleißschutzelementes
in der Stirnansicht.
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1 zeigt
eine Schutz-/Leit- oder Lenkplatte 1 mit einem Verschleißschutz 20, 30, 40 gemäß dem Stand
der Technik, wie sie beispielsweise im Gleisbau in Gleisinstandsetzungsmaschinen
zum Verteilen von Schotter eingesetzt sind.
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Im
gezeigten Beispiel besteht die Schutz-/Leit- oder Lenkplatte 1 aus
einer Stahlplatte 10, die, wie in 1 gezeigt,
am Ende abgewinkelt ausgeführt
ist. Die Stahlplatte 10 besitzt mindestens eine belastete
Stirnfläche 12 und
daran anschließend,
durch jeweils einen Kantenbereich 12.3 getrennt, Seitenflächen 11.
Die Seitenflächen 11 sind durch
einen jeweils einstückigen
Seiten-Verschleißschutz 20 und
die belastete Stirnfläche 12 durch
einen einstückigen
Stirn-Verschleißschutz 30 zumindest
teilweise bedeckt. Die Stahlplatte 10 weist zudem noch
eine weitere Stirnfläche 13 auf,
die durch einen Kanten-Verschleißschutz 40 zumindest
teilweise überdeckt
ist.
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Zwischen
dem als Hartmetallbewehrung ausgeführten Stirn-Verschleißschutz 30 der
belasteten Stirnfläche 12 und
dem Seiten-Verschleißschutz 20 der
Seitenflächen 11 ist
jeweils ein Steg 12.2 ausgebildet. Zur leichteren Fixierung
des Stirn-Verschleißschutzes 30 an
der belasteten Stirnfläche 12 beim
Löten ist
eine Nut 12.1 vorgesehen. Nachteilig ist dabei, dass, wie
bereits zuvor beschrieben der Steg zwischen dem Verschleißschutz 20, 30 weicher ist
und deshalb stärker
als der Verschleißschutz 20, 30 verschleißen kann.
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Die
in 2 dargestellte Schutz-/Leit- oder Lenkplatte 1 entspricht
ebenfalls dem Stand der Technik. Gegenüber der in 1 dargestellten
Variante besteht diese aus einer im Wesentlichen planen Stahlplatte 10,
die Seitenflächen 11,
Stirnflächen 13 und
mindestens eine belastete Stirnfläche 12 aufweist. An
die Stahlplatte 10 ist im gezeigten Beispiel ein Kopf 14 einstückig angeformt,
der eine Schwenkachse 15 aufweist, um die die Stahlplatte 10 geschwenkt
werden kann.
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Die
Seitenflächen 11 der
Stahlplatte 10 sind zumindest teilweise mit einem Seiten-Verschleißschutz 20 belegt,
welcher im gezeigten Beispiel aus mehreren segmentierten Verschleißschutzelementen 21 besteht.
Die belastete Stirnfläche 12 ist
mit einem Stirn-Verschleißschutz 30 belegt,
der segmentiert ist und aus mehreren Verschleißschutzelementen 31 besteht.
Wie in 2 zu erkennen ist, liegt der Übergang 22 zwischen
den Verschleißschutzelementen 21, 31 im
Bereich der höchsten
mechanischen Belastung. Die Stirnfläche 13 der Stahlplatte 10 weist
zumindest im Anschlussbereich zur belasteten Stirnfläche 12 einen
Kanten-Verschleißschutz 40 auf,
der aus einem beidseitig abgeschrägten Verschleißschutzelement 41 besteht.
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Der
Kopf 14 der schwenkbaren Schutz-/Leit- oder Lenkplatte 1 weist
einen radialen Verschleißschutz 50 auf,
der den Kopf 14 zumindest teilweise umfasst. Die Stirnfläche des
Kopfes 14 ist mit einem axialen Verschleißschutz 60 belegt,
der aus verschiedenen Teilsegmenten besteht.
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3 zeigt
eine schwenkbare Schutz-/Leit- oder Lenkplatte 1 in erfinderischer
Ausgestaltung. Im Gegensatz zu der in 2 dargestellten Schutz-/Leit-
oder Lenkplatte 1 weist diese Ausführung Verschleißschutzelemente 31 für die belastete Stirnfläche 12 auf,
die einen im wesentlichen winkelähnlichen
Querschnitt mit einem stirnseitigen Schenkel 31.1 und einem
seitlichen Schenkel 31.2 besitzen und den Kantenbereich 12.3 der
Stahlplatte 10 zumindest teilweise umfassen. Die Verschleißschutzelemente 31 weisen
zwischen dem stirnseitigen Schenkel 31.1 und dem seitlichen
Schenkel 31.2 einen äußeren Rundungsbereich 31.5 auf.
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Eine
nicht dargestellte Ausführungsform weist
an Stelle des äußeren Rundungsbereiches 31.5 eine
Abschrägung
in Form einer Fase auf.
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Das
Verhältnis
der Anzahl der Verschleißschutzelemente 31 des
Stirn-Verschleißschutzes 30 zur
Anzahl der Verschleißschutzelemente 21 des Seiten-Verschleißschutzes 20 beträgt mindestens
2 : 1.
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Die
Stirnfläche 13 der
Stahlplatte 10 weist ebenfalls im Anschlussbereich zur
belasteten Stirnfläche 12 einen
Kanten-Verschleißschutz 40 auf,
der aus einem beidseitig abgeschrägten Verschleißschutzelement 41 besteht.
Zusätzlich
sind Winkel-Verschleißschutzelemente 42 vorhanden,
die die Seitenflächen 11 zumindest
teilweise umfassen.
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Die 4a bis 4d zeigen ausschnittsweise eine Schutz-/Leit-
oder Lenkplatte 1 mit einer Stahlplatte 10 in
verschieden Ansichten.
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Die
Stahlplatte 10 weist Seitenflächen 11 auf, die mit
jeweils einem Seiten-Verschleißschutz 20 belegt
sind. Der Stirn-Verschleißschutz 30 ist
aus mehreren winkelförmigen
Verschleißschutzelementen 31 ausgebildet,
dessen stirnseitige Schenkel 31.1 und seitliche Schenkel 31.2 den
Kantenbereich 21.3 zwischen Seitenflächen 11 und belasteten
Stirnfläche 12 der
Stahlplatte umfassen. Im gezeigten Beispiel weisen der stirnseitige
Schenkel 31.1 und der seitliche Schenkel 31.2 des
Verschleißschutz elementes 31 ungleiche
Längen
auf. Die belastete Stirnseite 12 der Stahlplatte 10 ist
jeweils im Kantenbereich 12.3 mit einer Abrundung 12.5 versehen.
Das Verschleißschutzelement 31 besitzt
einen hinsichtlich der Geometrie korrespondierenden inneren Rundungsbereich 31.6,
wobei die Verschleißschutzelemente 31 zwischen
dem stirnseitigen Schenkel 31.1 und dem seitlichen Schenkel 31.2 einen äußeren Rundungsbereich 31.5 aufweisen.
Die Materialstärke
der beiden Schenkel 31.1, 31.2 sind gleich ausgebildet.
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Im
gezeigten Beispiel ist die Materialdicke des die belastete Stirnfläche 12 überdeckenden
Verschleißschutzelementes 31 gegenüber der
des die Seitenfläche 11 überdeckenden
Verschleißschutzelementes 21 größer ausgebildet.
Die Schenkel 31.1, 31.2 des Verschleißschutzelementes 31 weisen
im Bereich des freien Endes des Schenkels 31.1, 31.2 außenseitig
eine quer zur Schenkellängserstreckung verlaufende
Fase 31.3, 31.4 auf. Der Übergang 22 zwischen
Seiten-Verschleißschutz 20 und
Stirn-Verschleißschutz 30 ist
durch die Fase 31.4 abgeschrägt.
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5a und 5b zeigen
ein Verschleißschutzelement 31 in
vergrößerter Darstellung.
Wie in 5b zu erkennen ist, ist der
Schenkel 31.1, 31.2 des Verschleißschutzelementes 31 im
Bereich des freien Endes des Schenkels 31.1, 31.2 außenseitig mit
einer quer zur Schenkellängserstreckung
verlaufenden Fase 31.3, 31.4 versehen, die im
gezeigten Beispiel gegenüber
der Fläche
der Schenkel 31.1, 31.2 um etwa 30° abgeschrägt ist.
Zu erkennen sind in 5b auch die äußeren und inneren Rundungsbereiche 31.5, 31.6.
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6a zeigt
schematisch eine Ausführungsvariante
eines Verschleißschutzelementes 31.
Die Seitenfläche 11 der
Stahlplatte 10 besitzt im Kantenbereich mindestens eine
Abschrägung 12.4,
wobei der Winkel zwischen Seitenfläche 11 und belasteter Stirnfläche 12 größer 90° beträgt. Das
Verschleißschutzelement 31 ist
hin sichtlich der Geometrie der korrespondierenden inneren Kontur
entsprechend angepasst und kann die Stirnfläche 12 mit der Abschrägung 12.4 einstückig oder
wie gezeigt zweistückig
umfassen. Die Abschrägung 12.4 kann
einseitig, beidseitig asymmetrisch oder wie im Beispiel dargestellt
beidseitig symmetrisch ausgeführt
sein.
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In 6b ist
eine weitere Ausführungsvariante
eines Verschleißschutzelementes 31 dargestellt,
welches als Viertelkreis-Profil ausgebildet ist. Die Stahlplatte 10 ist
entsprechend des inneren Rundungsbereiches 31.6 mit einer
Abrundung 12.5 versehen.
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Die
Verschleißschutzelemente 21 und
Verschleißschutzelemente 31 sind üblicherweise
aus Hartmetall gefertigt und sind auf die Stahlplatte 10 aufgelötet. In
bestimmten Anwendungsfällen
sind auch normale Lotverbindungen oder Verklebungen denkbar.
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In
einer hier nicht dargestellten Ausführungsform können die
Verschleißschutzelemente 31 des Stirn-Verschleißschutzes 30 auch
einen im Wesentlichen pilzförmigen
Querschnitt aufweisen. Dazu ist in der belasteten Stirnfläche 12 der
Stahlplatte 10 der Schutz-/Leit- oder Lenkplatten 1 eine
Nut gefräst,
in der das Verschleißschutzelement 31 geschweißt ist.
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Die
zuvor beschriebenen Schutz-/Leit- oder Lenkplatten 1 sind
beispielsweise im Gleisbau in Gleisinstandsetzungsmaschinen oder
als Mischerschaufeln und/oder als Leitplatten in Mischanlagen für Beton,
Zement, Kies, Splitt, Sand, Asphalt und/oder anderen abrasiv wirkenden
Schüttgütern eingesetzt.
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Mit
den gezeigten Varianten kann der Verschleißschutz der Schutz-/Leit- oder
Lenkplatte 1 gegenüber
Stößen im Kantenbereich 12.3 der
belasteten Stirnfläche 12 der
Stahlplatte 10 deutlich verbessert werden. Dies kann die
Standzeit der Schutz-/Leit- oder
Lenkplatte 1 deutlich verlängern, wodurch Wartungsintervalle
verlängert
und Kosten reduziert werden können.