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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Löffelzahnanordnung, die auswechselbar an dem distalen Endbereich der unteren Seite eines Löffels an einer Bauausrüstung (im Folgenden Zahnanordnung genannt) montiert ist, und einen Löffel, an dem diese Zahnordnungen montiert sind.
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Beschreibung des Standes der Technik
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An einem Arbeitsgerät, das an einem Hydraulikbagger oder dergleichen Arbeitsfahrzeug installiert ist, sind verschiedene Arten von Erdarbeitswerkzeugen montiert. Zum Beispiel ist an dem aushubseitigen distalen Endbereich eines Löffels (Arbeitsgerät) an einem Hydraulikbagger eine Mehrzahl von Zähnen (Grabwerkzeuge) derart befestigt, dass die Zähne von dem distalen Endbereich vorspringen. Während der Erdarbeiten wirken diese Zähne als Schneidklingen, die die Grableistung verbessern, indem sie sich in das auszuhebende Material hineingraben.
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Da die Zähne, die auf der Aushubseite des Löffels an dem distalen Endbereich befestigt sind, während der Aushubarbeiten in das Aushubmaterial gerammt werden, nutzen sie sich wesentlich schneller ab als die anderen Teile. Aus diesem Grund sind die Zähne auswechselbar an dem Löffel befestigt und werden bei Bedarf ersetzt. Dies kann zum Beispiel nach etwa 1000 Aushubarbeitsstunden der Fall sein. Da die Zähne häufig ausgewechselt werden, muss die diesbezügliche Arbeit so einfach wie möglich von statten gehen.
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Patentliteratur 1 beschreibt eine Konstruktion, bei der solche Zähne mit Befestigungselementen zu Zahnanordnungen kombiniert sind, die an einem Adapter an dem Löffel befestigt sind.
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Insbesondere ist bei der Befestigungskonstruktion der Zahnanordnung, die in der vorgenannten Veröffentlichung beschrieben ist, auf der Adapterseite ein Vorsprung (Stab) in eine auf der Seite der Zahnanordnung vorgesehene Nut eingesetzt, und es wird ein C-förmiges Verriegelungselement gedreht, um den Zahn relativ zu dem Adapter festzulegen.
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DOKUMENTLISTE
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PATENTLITERATUR
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ÜBERSICHT
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Bei der vorstehend beschriebenen üblichen Befestigungskonstruktion einer Zahnanordnung ist man jedoch auf folgende Probleme gestoßen.
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Speziell bei der Befestigungskonstruktion für eine Zahnanordnung, die in der vorgenannten Publikation beschrieben ist, sind die Zahnanordnungen unter Verwendung von Vorsprüngen (Stäben) festgelegt, die auf der Adapterseite vorgesehen sind. Wenn die Zähne jedoch während der Arbeiten einer hohen Last etc. ausgesetzt sind, werden die Vorsprünge leicht verformt oder beschädigt, wodurch die Lebensdauer der Teile, die den Adapter enthalten, möglicherweise verkürzt wird. Da die Vorsprünge (d. h. der Adapter) in diesem Fall (anders als die Zahnanordnungen) nicht ersetzt werden kann, ist eine zeitaufwändige Reparatur erforderlich.
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Auch ist an der Zahnanordnung an der Stelle, die dem Weg des Vorsprungs entspricht, wenn die Zahnanordnung mit dem Adapter in Eingriff gebracht wird, eine Nut vorgesehen. Wenn diese Stelle jedoch genauso dick ausgebildet ist wie andere Stellen, um eine gute Stabilität sicherzustellen, wird die Dimension in der Breitenrichtung (in der Richtung, in der der Vorsprung hervorsteht) zu groß. Werden die Zähne deshalb breiter als üblich ausgebildet, ist der Zahnzwischenraum kleiner, was möglicherweise das Anmontieren und Abmontieren der Zähne erschwert.
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Löffelzahnanordnung für eine Bauausrüstung anzugeben, mit der das Auswechseln eines Zahns leichter gestaltet wird und der Löffelzahn durch eine einfache Konfiguration an einem Adapter befestigt werden kann, und den einen Löffel einer Bauausrüstung, der diese Löffelzahnanordnung umfasst.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
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Die Löffelzahnanordnung einer Stücks einer Bauausrüstung (kann auch als Bauausrüstungslöffelzahnanordnung bezeichnet werden) gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist auswechselbar an einem Adapter montiert, der an dem distalen Endbereich des Löffels einer Bauausrüstung montiert ist, und umfasst einen Löffelzahn und ein Verriegelungselement. Der Löffelzahn hat einen Hohlraum, eine Kontaktfläche, eine Seitenfläche und ein Durchgangsöffnung. Der Hohlraum ist zum Einführen (oder für den Einsatz) des Adapters vorgesehen. Die Kontaktfläche liegt in dem Hohlraum und befindet sich in Kontakt mit der Außenfläche des Adapters, um eine Last aufzunehmen, die während der Arbeit ausgeübt wird. An der Außenfläche des Zahns hat die Seitenfläche eine Dreieckform. Die Durchgangsöffnung ist an der Seitenfläche vorgesehen und hat eine Mittelachse, die durchgehend zu dem Adapter führt, wenn der Zahn an dem Adapter montiert ist. Das Verriegelungselement sitzt in der Durchgangsöffnung und hat eine Drehachse, die entlang der Mittelachsenrichtung angeordnet ist, und einen unteren Bereich, der in der axialen Richtung auf der Adapterseite vorgesehen ist, und wird um die Drehachse gedreht, um zwischen einem ersten Zustand, in der der untere Bereich in der Durchgangsöffnung gehalten wird, und einem zweiten Zustand, in dem der untere Bereich in Richtung auf einen konkaven Bereich auf der Adapterseite vorspringt (oder hervorsteht), zu wechseln.
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Hier wird bei einer Löffelzahnanordnung, die auswechselbar an einem Adapter montiert werden kann, der an dem distalen Endbereich des Löffels eines Hydraulikbaggers oder eines anderen derartigen Bauausrüstung vorgesehen ist, die während der Arbeit auf den Löffelzahn ausgeübte Last durch die Kontaktflächen der Löffelzähne getragen, und wenn die Löffelzähne einer Kraft in einer Richtung ausgesetzt sind, in der sie von dem Adapter herunter geschlagen werden, sind die Löffelzähne auf der Adapterseite durch Verriegelungselemente verriegelt, die in die in den Löffelzähnen gebildeten Durchgangsöffnungen eingesetzt sind. Diese Verriegelungselemente werden um die Drehachsen gedreht, um zwischen den Zuständen zu wechseln, in denen die Löffelzähn an dem Adapter verriegelt oder entriegelt sind.
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Die vorgenannte Last, die während der Arbeit ausgeübt wird, ist unter anderem zum Beispiel eine Last, die bei Erdarbeiten mit den an dem Löffel befestigten Löffelzähnen entsteht. Das heißt, die Konstruktion ist dergestalt, dass eine hohe Last in der Richtung, in der die Löffelzähne während der Arbeit in den Adapter hineingedrückt werden, durch die Flächen aufgenommen wird, an den der Adapter und die Löffelzähne in Kontakt miteinander gelangen, und die Verriegelungselement sind während der Arbeit annähernd keiner Last ausgesetzt.
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Wenn die Löffelzahnanordnungen umgekehrt einer Last ausgesetzt sind, die sie von dem Adapter wegbewegt, zum Beispiel Schwerkraft, kann ein Herabfallen der Zahnanordnungen von dem Adapter durch die Verriegelungselemente verhindert werden.
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Die vorgenannten Verriegelungselemente umfassen zum Beispiel solche, deren äußere Form konisch oder zylindrisch ist, und solche, die einen im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt haben, wobei der obere Teil eines Kegels abgeschnitten wurde.
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Da die hohe Last, die während der Arbeit auf die Löffelzähne ausgeübt wird, durch die Kontaktflächen getragen wird, sind die Verriegelungselemente keiner hohen Last ausgesetzt. Da die konkaven Bereiche, in denen die unteren Bereiche der Verriegelungselemente verriegelt sind, auf der Adapterseite gebildet sind, kommt es zu keiner Beschädigung oder dergleichen auf der Adapterseite. Ferner kann der Zustand der Löffelzahnanordnungen ohne weiteres zwischen einem verriegelten und einem entriegelten Zustand gewechselt werden, indem die Verriegelungselemente um die Drehachsen gedreht werden.
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Auf diese Weise lässt sich eine Löffelzahnanordnung erzielen, die einfach an dem Adapter befestigt und von dem Adapter gelöst werden kann und mit der sich eine Verkürzung der Lebensdauer von Teilen, die den Adapter enthalten, vermieden werden kann, wobei dieses mit einer einfachen Konfiguration zu bewerkstelligen ist.
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Die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Löffelzahnanordnung eines Stücks einer Bauausrüstung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei das Verriegelungselement dergestalt ist, dass die Länge des Seitenflächenbereichs in einer Querschnittdarstellung entlang der Drehachse links und rechts asymmetrisch ist.
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Hier hat das Verriegelungselement, das zum Verriegeln des Löffelzahns an dem Adapter verwendet wird, eine Form derart, dass die Länge der Seitenflächen in einer Querschnittdarstellung entlang der Drehachse links und rechts asymmetrisch ist.
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Folglich kann der untere Bereich des Verriegelungselements derart gestaltet sein, dass dieser aus der Durchgangsöffnung hervorsteht oder sich in die Durchgangsöffnung hinein zurückzieht, indem das Verriegelungselement um die Drehachse gedreht wird. Dies ermöglicht einen einfachen Wechsel des Zustands der Löffelzahnanordnung zwischen einem verriegelten Zustand und einem entriegelten Zustand, durch einen Vorgang, der lediglich das Drehen des Verriegelungselements umfasst.
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Die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei das Verriegelungselement die Form eines Teils eines Kegelstumpfs hat, der durch die Drehachse gebildet wird, und wobei die Form des Teils des Kegelstumpfs derart ist, dass eine Schnittfläche, die durch einen Schnitt von oberhalb der Peripherie der Grundfläche des Kegelstumpfs diagonal zur Drehachse erzielt wird, dem unteren Bereich des Verriegelungselements entspricht.
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Hier ist das vorgenannte Verriegelungselement ein Element, das eine Form hat, bei der ein Teil des Kegelstumpfs abgeschnitten wurde.
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Folglich lässt sich verhindern, dass das Verriegelungselement in einem Zustand, in dem der Zahn an dem Adapter montiert ist, von dem Zahn herabfällt. Aufgrund dieser einfachen Konfiguration kann der Zustand des Zahns auch ohne weiteres durch Drehen zwischen dem verriegelten Zustand und dem entriegelten Zustand gewechselt werden.
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Die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, wobei der Löffelzahn eine Innenfläche hat, die den Hohlraum bildet, und wobei der untere Bereich des Verriegelungselements in der gleichen Ebene liegt wie die Innenfläche in dem ersten Zustand.
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Die Löffelzahnanordnung lässt sich ohne weiteres an dem Adapter anbringen und von dem Adapter lösen, indem das Verriegelungselement lediglich in den ersten Zustand gedreht wird.
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Die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ist die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß einem der Aspekte eins bis vier der Erfindung, wobei die Drehachse des Verriegelungselements entlang der Breitenrichtung des Löffelzahns von dem Hohlraum nach außen in Richtung auf das distale Ende des Löffelzahns geneigt ist.
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Hier ist die Drehachse des Verriegelungselements, das in einem Zustand, in dem es in die Durchgangsöffnung der Löffelzahnanordnung eingesetzt ist, gedreht wird, derart angeordnet, dass sie von der Hohlraumseite diagonal von dem Adapter weg geneigt ist.
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Folglich lässt sich bewirken, dass der untere Bereich des Verriegelungselements aus der Durchgangsöffnung hervorsteht oder sich in die Durchgangsöffnung hinein zurückzieht, indem das Verriegelungselement um die Drehachse gedreht wird. Dadurch kann der Zustand der Löffelzahnanordnung durch einen Vorgang, der lediglich das Drehen des Verriegelungselements umfasst, ohne weiteres zwischen einem verriegelten und einem entriegelten Zustand gewechselt werden.
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Die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ist die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß einem der Aspekte eins bis fünf der Erfindung, wobei das Verriegelungselement einen Werkzeug-Einführbereich hat, in den ein Werkzeug eingeführt wird, das verwendet wird, wenn das Verriegelungselement um die Drehachse gedreht wird, an einer nach außen exponierten Position in einem Zustand, in dem das Verriegelungselement in die Durchgangsöffnung eingesetzt ist.
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Hier ist ein Werkzeug-Einführbereich, in den ein beim Drehen des Verriegelungselements verwendetes Werkzeug eingeführt wird, an der Seite vorgesehen, die zur Außenseite des in die Durchgangsöffnung der Löffelzahnanordnung eingesetzten Verriegelungselements exponiert ist.
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Folglich lässt sich das Verriegelungselement durch das Einführen eines Werkzeugs von der Außenseite der Durchgangsöffnung ohne weiteres drehen.
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Die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung ist die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung gemäß einem der Aspekte eins bis sechs der Erfindung, ferner umfassend ein Drehsicherungselement, das die Drehung des Verriegelungselements stoppt.
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Hier ist das Drehsicherungselement vorgesehen, um eine unbeabsichtigte Drehung des Verriegelungselements zu verhindern, das den Zustand der Löffelzahnanordnung durch eine Drehung um die Drehachse zwischen einem verriegelten Zustand und einem entriegelten Zustand wechselt.
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Das Drehsicherungselement umfasst hier ein C-Ringelement, das an die Außenumfangsfläche des Verriegelungselements angepasst ist, ein Bolzenelement, das in das Verriegelungselement eingesetzt ist, und dergleichen. Dadurch kann wirksam verhindert werden, dass sich das Verriegelungselement unter Vibration oder dergleichen, die beispielsweise während des Arbeitseinsatzes des Löffels entsteht, dreht. Folglich lässt sich wirksam verhindern, dass die Löffelzahnanordnung aufgrund einer unbeabsichtigten Drehung des Verriegelungselements von dem Adapter herabfällt.
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Der Löffel einer Bauausrüstung (kann auch als Bauausrüstungslöffel bezeichnet werden) gemäß einem achten Aspekt der Erfindung ist der Löffel einer Bauausrüstung, an dessen distalem Endbereich Löffelzahnanordnungen montiert sind, wobei der Löffel Adapter umfasst, die an dem distalen Endbereich vorgesehen sind, Löffelzahnanordnungen, die an dem Adapter montiert sind und die jeweils eine Durchgangsöffnung haben, die in der Seitenfläche gebildet ist und durch den Adapter hindurchführt, und ein Verriegelungselement, das in die Durchgangsöffnung eingesetzt ist und durch Drehen zwischen einem ersten Zustand, in dem ein unterer Bereich in einer Durchgangsöffnung gehalten wird, und einem zweiten Zustand, in dem ein unterer Bereich aus der Durchgangsöffnung vorspringt, ein Wechseln erlaubt, und konkave Bereiche, die an Positionen an den Adaptern vorgesehen sind, die den Durchgangsöffnungen der Löffelzahnanordnungen entsprechen, die zusammen mit den Durchgangsöffnungen kegelstumpfförmige Räume bilden, die eine der gekrümmten Fläche des Kegelstumpfs auf der distalen Endseite der Löffelzahnanordnung entsprechende Fläche und eine der Grundfläche auf der großen Durchmesserseite des Kegelstumpfs an der hinteren Endseite der Löffelzahnanordnung entsprechende Fläche aufweisen und in denen die Löffelzahnanordnungen an dem Löffel verriegelt sind, indem die Verriegelungselemente in dem zweiten Zustand eingepasst sind.
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Da die den Verriegelungselementen der Löffelzahnanordnungen in dem vorgenannten zweiten Zustand entsprechenden konkaven Bereiche auf der Adapterseite vorgesehen sind, lassen sich die Löffelzahnanordnung infolgedessen einfach montierten.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schrägansicht einer Befestigungskonstruktion für eine Löffelzahnanordnung an einer Bauausrüstung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine auseinandergezogene Schrägansicht, die den Befestigungsbereich der Löffelzahnanordnung in 1 im Detail darstellt;
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3a ist ein Detailquerschnitt des verbundenen Bereichs eines Adapters und eines Löffelzahns;
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3b ist eine Ansicht des Verriegelungselements in 3a bei Betrachtung in axialer Richtung;
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4a, 4b sind Detailquerschnitte zur Darstellung des Wechsels zwischen einem verriegelten und einem entriegelten Zustand durch Drehen des Verriegelungselements, das an dem verbundenen Bereich eines Adapters und eines Löffelzahns vorgesehen ist;
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5a ist ein Detailquerschnitt der Konfiguration rund um das Verriegelungselement, das an dem verbundenen Bereich eines Adapters und einer Löffelzahnanordnung in einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist; und
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5b ist ein Detailquerschnitt zur Darstellung einer Situation, in der der Winkel, unter welchem das Verrieglungselement betrachtet wird, um 90 Grad geändert wurde; und
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6 ist ein Detailquerschnitt der Konfiguration des verbundenen Bereichs einer Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung in einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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DETAILBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsform 1
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Ein Zahn 2 (Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und dessen Befestigungskonstruktion werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 4b beschrieben.
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Wie 1 zeigt, sind die Zähne 2 (Löffelzahnanordnungen einer Bauausrüstung) eines Löffels 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform an einer Mehrzahl von Adaptern 3 befestigt, die an dem distalen Ende (das obere rechte Ende in 1) der unteren Seite (die Grabseite) des Löffels 1 vorgesehen sind. Diese Zähne 2 werden ausgewechselt, wenn sie einsatzbedingt abgenutzt sind.
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In dieser Ausführungsform entspricht eine Löffelzahnanordnung einem Zahn 2 und ist ein zusammengebautes Teil, bei dem ein Verriegelungselement 4 an einem Hauptkörperbereich 2a (nachstehend erläutert) montiert ist, und das direkt an einem Adapter 3 des Löffels 1 befestigt werden kann.
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Zähne 2
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Wie 2 zeigt, ist der Zahn 2 ein zinkenförmiges Element, das an dem distalen Ende des Grabbereichs des Löffels 1 befestigt ist, um mit dem Löffel 1 Grabarbeiten durchzuführen, und hat eine keilartige äußere Form, die in Richtung auf das distale Ende konisch zuläuft. Wie in 2 gezeigt ist, hat der Zahn 2 den Hauptkörperbereich (Löffelzahn) 2a, eine Durchgangsöffnung 2b, eine Seitenwand 2c, eine Kontaktfläche 2d (siehe 3a) und einen Hohlraum V1.
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Der Hauptkörperbereich 2a hat Außenflächen, die aus einer oberen Fläche 2e und unteren Fläche 2f, die im Wesentlichen rechteckig sind und an ihren distalen Enden miteinander verbunden sind, im Wesentlichen dreieckigen seitlichen Flächen 2h und 2i zwischen der oberen Fläche 2e und der unteren Fläche 2f und einer im Wesentlichen rechteckigen hinteren Endfläche 2g gebildet sind. Die hintere Endfläche 2g hat eine Öffnung und setzt sich zu dem Hohlraum V1 fort. Der Hohlraum V1 ist durch eine innere Fläche 2v, d. h. innen in dem Hauptkörperbereich 2a, gebildet.
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Der Hohlraum V1 ist ein konkaver Raum, der ausgehend von der hinteren Endfläche 2g des Zahns 2 in Richtung auf das distale Ende im Inneren des Hauptkörperbereichs 2a gebildet ist. Dieser konkave Raum ist keilförmig und verjüngt sich ebenso wie der Zahn 2 in Richtung auf das distale Ende. Ein Einführbereich (oder Einsatzbereich) 3b des Adapters 3 (nachstehend erläutert) ist in diesen Hohlraum V1 eingesetzt.
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Die Seitenwand 2c bildet die seitlichen Flächen des Hohlraums V1, der im Inneren des Hauptkörperbereichs 2a durch Vorsprünge an der hinteren Endseite der seitlichen Flächen 2h und 2i gebildet ist, und die Durchgangsöffnung 2b (nachstehend erläutert) ist an einer Seite (seitliche Fläche 2i) gebildet.
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Die Durchgangsöffnung 2b hat eine Öffnung 2k, die an der Seitenwand 2c vorgesehen ist und sich zur Außenseite öffnet, und einen Einführbereich (oder Einsatzbereich) 2j, der im Durchmesser kleiner als die Öffnung 2k ist und in den das Verriegelungselement 4 eingesetzt ist (nachstehend erläutert). Die Durchgangsöffnung 2b reicht von der Seitenfläche 2i auf der einen Seite des Hauptkörperbereichs 2a in den Hohlraum V1 hinein und ist in der Breitenrichtung des Zahns 2 (Richtung BL in 3a) von der Seite des Hohlraums V1 nach außen in Richtung auf das distale Ende des Zahns geneigt ausgebildet. Das Verriegelungselement 4 (nachstehend erläutert) ist in die Durchgangsöffnung 2b eingesetzt. Der Einführbereich 2j, der an das eingesetzte Verriegelungselement 4 angepasst ist, ist ein Raum, der die Form eines Teils eines Kegelstumpfs hat, der ein zylindrischer Körper ist. Die kleine Durchmesserseite dieses Raums liegt auf der Seite der Seitenwand 2c des Zahns 2, und die große Durchmesserseite liegt auf der Seite des Hohlraums V1. Die Drehachse des Kegelstumpfs, die von der großen Durchmesserseite zur kleinen Durchmesserseite reicht (die Mittelachse der seitlichen Fläche 2i der Durchgangsöffnung 2b; nachstehend als Mittelachse der Durchgangsöffnung 2b bezeichnet), ist derart angeordnet, dass sie von der Breitenrichtung des Zahns 2 (Richtung BL in 3a) in Richtung auf das distale Ende des Zahns geneigt ist. Die Durchgangsöffnung 2b hat einen Innendurchmesser, der um den Betrag eines Spiels an der entsprechenden Stelle größer ist als der Außendurchmesser des Verriegelungselements 4 ist (nachstehend erläutert). Die Form des übrigen Bereichs neben dem vorgenannten kegelstumpfförmigen Einführbereich 2j gilt als die Form des Rests des Kegelstumpfs.
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Die Kontaktfläche 2d ist Teil der inneren Fläche 2v, ist eine Innenwandfläche, die ein einer V-Form angeordnet ist, die den Hohlraum V1 in dem Hauptkörperbereich 2a bildet, und gelangt in Kontakt mit einer Kontaktfläche 3bb auf der Seite des Adapters 3 (nachstehend erläutert). Hier ist ein Zustand, in dem sich die Kontaktfläche 2d des Zahns 2 mit der Kontaktfläche 3bb des Adapters 3 in Kontakt befindet, ein Zustand, in dem der Adapter 3 so weit wie möglich in den Zahn 2 hineingeschoben ist.
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Adapter 3
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Wie in 1 gezeigt ist, ist an dem Unterseitenende des Löffels 1 eine Mehrzahl von Adaptern 3 angeordnet, und die vorgenannten Zähne 2 sind an diesen Adaptern 3 befestigt. Wie 2 zeigt, hat der Adapter 3 einen konkaven Bereich 3a und den Einführbereich 3b.
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Der konkave Bereich ist eine Nut mit Boden und ist an einer Seitenfläche (die Seitenwand 3ba) des Einführbereichs 3b des Adapters 3 gebildet. Dieser konkave Bereich 3a hat die Form des Rests des Kegelstumpfs, und wenn der Zahn 2 in einem Kontaktzustand mit dem Adapter 3 ineinandergreift, entsteht ein einziger vervollständigter Raum im Wesentlichen in der Form eines Kegelstumpfs, der mit einem Teil (der Einführbereich 2j) des im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Raums der Durchgangsöffnung 2b des Zahns 2 in Verbindung steht. Der Boden des konkaven Bereichs 3a ist die Grundfläche auf der großen Durchmesserseite des auf diese Weise vervollständigten, im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Raums, und der Teil des Bodens des konkaven Bereichs 3a, der am weitesten zur hinteren Endseite des Zahns liegt, befindet sich im Wesentlichen an der Seitenwand 3ba des Adapters 3. Der konkave Bereich 3a besteht somit aus einer Fläche, die sich aus der gekrümmten Fläche eines annähernd kegelstumpfförmigen Drehkegels auf der distalen Endseite des Zahns 2 und aus der ebenen Fläche eines annähernd kegelstumpfförmigen Drehkegels an der hinteren Endseite des Zahns 2 zusammensetzt. Das in die Durchgangsöffnung 2b eingesetzte Verriegelungselement 4 wird zum Einsetzen oder Herausziehen eines Teils (der untere Bereich 4b) des Verriegelungselements 4 gedreht.
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Mit anderen Worten: Ein Zustand, in dem der untere Bereich 4b des Verriegelungselements 4 in den konkaven Bereich 3a eingesetzt ist, bedeutet einen verriegelten Zustand des Zahns 2. Umgekehrt bedeutet ein Zustand, in dem der untere Bereich 4b des Verriegelungselements 4 aus dem Inneren des konkaven Bereichs 3a herausgezogen wurde, so dass das gesamte Verriegelungselement 4 nunmehr in der Durchgangsöffnung 2b untergebracht ist, einen entriegelten Zustand des Zahns 2.
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Der Einführbereich 3b ist an die Form des Hohlraums V1, der im Inneren des Zahns 2 gebildet ist, angepasst und wird in den Hohlraum V1 eingesetzt, der im Inneren des Zahns 2 gebildet ist. In einem Zustand, in dem der Zahn 2 an dem Adapter 3 montiert ist, gelangt die Kontaktfläche 2d des Zahns dort, wo der Hohlraum V1 gebildet ist, mit der Kontaktfläche 3bb des Einführbereichs 3 auf der Seite des Adapters 3 in Kontakt, wenn während der Arbeiten oder dergleichen eine Last auf den Zahn 2 wirkt, und diese Last wird von dem Adapter 3 getragen. Eine während der Arbeiten auf den Zahn 2 wirkende Last wird folglich nicht auf das Verriegelungselement 4 (nachstehend erläutert) ausgeübt.
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Die Kontaktfläche 3bb ist eine Außenwandfläche des Einführbereichs 3b, die mit der Kontaktfläche 2d auf der Seite des Zahns 2 in Kontakt gelangt, in einem Zustand, in dem der Zahn 2 befestigt ist. Wie vorstehend erläutert, nimmt die Kontaktfläche 3bb an einer Fläche auf der Seite des Adapters 3 eine während der Arbeiten auf den Zahn 2 ausgeübte Last auf.
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Verriegelungselement 4
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Das Verriegelungselement 4 ist im Wesentlichen ein kegelstumpfförmiges Element, das derart befestigt ist, dass der Zahn 2 nicht von dem Adapter 3 herabfällt. Wie in 2 gezeigt ist, ist das Verriegelungselement 4 von der Seite des Hohlraums V1 in die Durchgangsöffnung 2b auf der Seite des Zahns 2 eingesetzt. 3a zeigt, dass das Verriegelungselement 4 einen Verriegelungselement-Hauptkörper hat, der im Wesentlichen kegelstumpfförmig ist, eine Drehachse 4a dieses Verriegelungselement-Hauptkörpers (die Drehachse des Verriegelungselements), den unteren Bereich 4b und einen Werkzeug-Einführbereich 4c.
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Die Drehachse 4a des Verriegelungselements 4 ist hier dieselbe wie die Mittelachse der Durchgangsöffnung 2b, in die das Verriegelungselement 4 eingesetzt ist, und das Verriegelungselement 4 kann sich in der Durchgangsöffnung 2b drehen.
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Wie 4a zeigt, ist die Form des Hauptkörpers des Verriegelungselements 4 die Form des Raums auf der Seite der Durchgangsöffnung 2b eines kegelstumpfförmigen Raums, der entsteht, indem der vervollständigte kegelstumpfförmige Raum, der durch die Durchgangsöffnung 2b des Zahns 2 und den konkaven Bereich 3a des Adapters 3 in einem Kontaktzustand gebildet wird, auf der Seite des Zahns 2, in der der Hohlraum V1 gebildet ist, abgeschnitten wird. Mit anderen Worten: Der Hauptkörper des Verriegelungselements 4 hat eine Form, die ähnlich wie jene des kegelstumpfförmigen Raums in der Durchgangsöffnung 2b des Zahns 2 ist, die jedoch ausreichend klein ist, um ein Spiel zu ermöglichen, und hat im Wesentlichen die Form des vorstehend genannten Teils eines Kegelstumpfs. Die in einem Querschnitt hinterste Position des Zahns 2 ist im Wesentlichen gleich der hintersten Position des unteren Bereichs des kegelstumpfförmigen Raums. Die Drehachse 4a des Hauptkörpers des Verriegelungselements 4 ist dieselbe wie die Drehachse des kegelstumpfförmigen Raums, der durch die Durchgangsöffnung 2b und den konkaven Bereich 3a gebildet wird.
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Die Drehachse 4 ist die Drehmitte, wenn das Verriegelungselement 4 mit Hilfe eines Werkzeugs T in der Durchgangsöffnung 2b gedreht wird (siehe 2).
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Wie 3a zeigt, ist der untere Bereich 4b unter einem Winkel zur Drehachse 4a des im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Verriegelungselements 4 gebildet, und zwar wegen der unterschiedlichen Länge der äußeren Umfangsfläche (Erzeugende) des Verriegelungselements 4 mit einer in geschnittener Darstellung im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Außenform. Wie vorstehend erläutert, liegt der untere Bereich 4b des Verriegelungselements 4 in einer bestimmten Drehposition in der gleichen Ebene wie die Innenfläche des Zahns 2, die den Hohlraum V1 bildet. Wenn das Verriegelungselement 4 aus dieser bestimmten Drehposition um 180 Grad gedreht wird, bewegt sich der Teil des Verriegelungselements 4, der sich an der hintersten Stelle des Zahns 2 befunden hat, von der Hohlraumvorderseite des Zahns 2 in eine Position an der distalen Endseite des Zahns 2 des Bodenbereichs des konkaven Bereichs 3a, und der Adapter 3 gelangt in Eingriff mit dem Verriegelungselement 4. Es ist daher möglich, zwischen einem Zustand, in dem ein Teil (der untere Bereich 4b) des Verriegelungselements 4 in den konkaven Bereich 3a auf der Seite des Adapters 3 eingesetzt ist (verriegelter Zustand), und einem Zustand, in dem er aus dem Inneren des konkaven Bereichs 3 herausgezogen ist (entriegelter Zustand), zu wechseln, indem das Verriegelungselement 4 lediglich um die Drehachse 4a gedreht wird.
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Der Werkzeug-Einführbereich 4c ist an einer Fläche vorgesehen, die senkrecht zur Drehachse 4a liegt, an einem Ort, der von der kleinen Durchmesserseite des im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Form an dem Verriegelungselement 4 verlängert ist, und ist in der Öffnung 2k der Durchgangsöffnung 2b angeordnet. Dieser Werkzeug-Einführbereich 4c ist eine Nut, in die der distale Endbereich Ta des Werkzeugs T eingesetzt ist (siehe 2), das zum manuellen Drehen des Verriegelungselements 4 verwendet wird, und sie hat eine an den distalen Endbereich Ta des Werkzeugs T angepasste Form (ein Quadrat in 3b). In dem Bereich der äußeren Peripherie des verlängerten Orts ist eine Nut vorgesehen, in die ein C-Ring 5 (nachstehend erläutert) eingesetzt ist. 3b ist eine Ansicht des Bereichs rund um die Durchgangsöffnung 2b bei Betrachtung ausgehend von Punkt A in 3a.
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In dieser Ausführungsform ist der C-Ring 5 (Drehsicherungselement), der die Drehung des Verriegelungselements 4 stoppt, derart vorgesehen, dass das Verriegelungselement 4 sich aufgrund von Vibrationen, Stößen oder dergleichen Einwirkungen während der Arbeiten mit der Bauausrüstung nicht unbeabsichtigt dreht, außer wenn das Werkzeug T zum manuellen Drehen des Verriegelungselements 4 verwendet wird.
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Der C-Ring 5 ist ein U-förmiges Element aus Gummi oder ein anderes derart elastisches Element, das sich in die Nut schmiegt, die in der äußeren Umfangsfläche des Verriegelungselements 4 vorgesehen ist. Die beiden Enden des C-Rings sind an der Seitenwand 2c befestigt. Das Verriegelungselement 4 legt sich eng an den C-Ring 5 an, und dies verhindert eine reibungsbedingte Drehung weg von der spezifizierten Position.
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Eine Aufhebung des verriegelten Zustands des Zahns 2 gegenüber dem Adapter 3 infolge einer durch Vibrationen oder dergleichen während der Arbeiten verursachten unbeabsichtigten Drehung des Verriegelungselements 4 lässt sich dadurch verhindern.
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Wechseln des Zahns 2 zwischen dem verriegelten und dem entriegelten Zustand
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Aufgrund der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird bei dem Zahn 2 in dieser Ausführungsform zwischen einem gegenüber dem Adapter 3 verriegelten Zustand (zweiter Zustand) und entriegelten Zustand (erster Zustand) gewechselt.
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Wenn, wie in 4a dargestellt, der Zahn 2 an dem Adapter 3 befestigt ist, sei ein Zustand angenommen, in dem ein Teil (der untere Bereich 4b) des Verriegelungselements 4, der in die Durchgangsöffnung 2b des Zahns 2 eingesetzt ist, sich nicht in den konkaven Bereich 3a auf der Seite des Adapters 3 hinein bewegt hat, sondern stattdessen in der Durchgangsöffnung 2b liegt (entriegelter Zustand). Wenn dieser entriegelte Zustand bei der Anbringung des Zahns 2 an diesem Punkt nicht vorliegt, kann das Werkzeug T benutzt werden, um das Verriegelungselement 4 zu drehen und einen entriegelten Zustand herzustellen.
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Der Einführbereich 3b des Adapters 3 kann folglich in das Innere des Hohlraums V1 in dem Zahn 2 hinein geschoben werden.
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In einem Zustand, in dem der Einführbereich 3b des Adapters 3 in den Hohlraum V1 des Zahns 2 eingesetzt ist, wird das Werkzeug T benutzt, um das Verriegelungselement 4 von dem verriegelten Zustand um 180 Grad zu drehen, wie in 4b gezeigt. Dadurch erfolgt der Wechsel in einen Zustand, in dem ein Teil (der untere Bereich 4b) des Verriegelungselements 4 sich in den konkaven Bereich 3a auf der Seite des Adapters 3 hinein bewegt hat (verriegelter Zustand).
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Der untere Bereich 4b des Verriegelungselements 4, der sich in den konkaven Bereich 3a auf der Seite des Adapters 3 hinein bewegt hat, verhält sich so, dass bei Ausübung einer Kraft auf den Zahn 2, die den Zahn von dem Adapter 3 wegbewegt, ein sich integral mit dem Zahn 2 bewegender Teil des Verriegelungselements 4 in dem konkaven Bereich 3a des Adapters 3 gefangen wird. Dies schafft einen verriegelten Zustand, in dem der Zahn 2 nicht von dem Adapter 3 herabfällt.
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Wenn umgekehrt (zum Beispiel während der Grabarbeiten) eine Kraft in der Richtung ausgeübt wird, in der der Zahn 2 zur Seite des Adapters 3 (nach rechts oder in Richtung CL in 3a) gedrückt wird, wird die während der Arbeiten auf den Zahn 2 ausgeübte große Kraft sowohl durch die Kontaktfläche 2d auf der Seite des Zahns 2 als auch durch die Kontaktfläche 3bb auf der Seite des Adapters 3 getragen, so dass das Verriegelungselement 4 bei dieser Konfiguration keiner Last ausgesetzt ist. In dieser Ausführungsform befinden sich der Adapter 3 und das Verriegelungselement 4 in Kontakt miteinander, wenn sich der Zahn 2 und der Adapter 3 im Kontaktzustand befinden, doch wird die auf den Zahn 2 wirkende Last durch die Kontaktflächen 2d und 3dd getragen, und es wird keine Last auf das Verriegelungselement 4 ausgeübt. Auch wenn der Zahn 2 aufgrund einer Abnutzung der Kontaktflächen 2d und 3bb über die Vorabnutzungsposition hinaus weiter zur hinteren Endseite geschoben wird, bewegt sich das Verriegelungselement 4 von dem Adapter 3 weg und befindet sich nicht in Kontakt mit dem Adapter 3. Aus diesem Grund wird eine Last, die den Zahn 2 in Richtung auf den Adapter 3 drückt, wiederum nicht auf das Verriegelungselement 4 ausgeübt. Daher genügt es, wenn das Verriegelungselement 4 die Funktion der Verriegelung des Zahns 2 hat, so dass dieser nicht von dem Adapter 3 herabfällt. Eine Beschädigung des Verriegelungselements bedingt durch eine Last, die während der Arbeiten auf den Zahn 2 ausgeübt wird, lässt sich entsprechend vermeiden. Dadurch verlängert sich die Lebensdauer von Teilen der Befestigungskonstruktion des Zahns 2, während der Zahn 2 durch eine einfache Konfiguration zwischen einem verriegelten und entriegelten Zustand wechseln kann. Da dieser Wechsel zwischen dem verriegelten und dem entriegelten Zustand lediglich durch eine Drehung des Verriegelungselements 4 zu bewerkstelligen ist, lässt sich die Arbeit zum Befestigen und Lösen des Zahns 2 an dem und von dem Adapter 3, d. h. die Arbeit des Auswechselns des Zahns 2, viel einfacher durchführen.
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Ausführungsform 2
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Die Zähne an einer Bauausrüstung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden nunmehr unter Bezugnahme auf die 5a und 5b beschrieben.
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Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorstehenden Ausführungsform 1 dadurch, dass, wie in den 5a und 5b gezeigt ist, ein Bolzen 55 (Drehsicherungselement), der die Drehung des Verriegelungselements 54 stoppt, das sich um eine Achse 54a dreht und in dessen Außenumfangsfläche eine Nut 54c gebildet ist, anstelle des C-Rings 5 der oben genannten Ausführungsform als Drehsicherungselement verwendet wird, das die Drehung des Verriegelungselements 4 stoppt.
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Wie 5b zeigt, kann der Bodenbereich 54b des Verriegelungselements 54 in dieser Ausführungsform durch Drehen des Verriegelungselements 54 um die Drehachse 54a in einem Zustand, in dem der Einführbereich (oder Einsatzbereich) 53b des Adapters 53 in das Innere des Hauptkörperbereichs 52a des Zahns 52 eingesetzt ist, in den konkaven Bereich 53a des Adapters 53 hinein und aus diesem heraus bewegt werden. Der Bolzen 55 wird dann in eine Bolzenöffnung 52c eingeführt, die in der Seitenfläche des Hauptkörperbereichs 52a gebildet ist, um die Drehung des Verriegelungselements 54 in einem Zustand zu stoppen, in dem der Hauptkörperbereich 52a des Zahns 52 durch das Verriegelungselement 54 an dem Adapter 53 verriegelt ist. Wenn der Bolzen 55 ganz eingesetzt wird, bewegt sich das distale Ende des Bolzens 55 in die Nut 54c hinein, die in der äußeren Umfangsfläche des Verriegelungselements 54 gebildet ist. Wie 5a zeigt, ist die Nut 54c hier an zwei einander gegenüberliegenden Stellen an der äußeren Umfangsfläche des Verriegelungselements 54 gebildet.
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Folglich kann das Verriegelungselement 54 durch das Einsetzen des distalen Endes des Bolzens 55 in die Nut 54c in einen Zustand gebracht werden, in dem es sich nicht um die Drehachse 54a drehen kann.
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Wie 5b zeigt, ist ein konkaver Bereich 53a vorzugsweise an der linken und rechten Seitenfläche des Adapters 53 vorgesehen.
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Infolgedessen kann der Zahn 52 durch das Verriegelungselement 54 an dem Adapter 53 verriegelt werden, ungeachtet dessen, in welcher Seitenfläche des Hauptkörperbereichs 52a des Zahns 52 die Durchgangsöffnung 52b vorgesehen ist. Dies ermöglicht die Anbringung von Zähnen 52 unterschiedlicher Formen, und es lassen sich Teile gemeinsam verwenden.
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Weitere Ausführungsformen
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt oder durch diese Ausführungsformen eingeschränkt. Verschiedene Modifikationen sind möglich, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
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(A)
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In den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 wurde ein Beispiel angegeben, in welchem zwischen einem verriegelten Zustand und einem entriegelten Zustand gewechselt wird, indem das im Wesentlichen kegelstumpfförmige Verriegelungselement 4, das einen großen Durchmesserbereich auf der Seite des Adapters 3 (Einführseite) hat, um die Drehachse 4a gedreht wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Zum Beispiel kann selbst bei einer Form, die im Wesentlichen ein Kegelstumpf ist, wie in den vorstehenden Ausführungsformen, ein Verriegelungselement 64 verwendet werden, dessen großer Außendurchmesserbereich statt auf der Seite des Adapters 3 nach außen weisend befestigt ist, wie in 6 gezeigt.
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Auch hier kann ebenso wie in den vorstehenden Ausführungsformen ein unterer Bereich 64b auf der kleinen Durchmesserseite in den konkaven Bereiche 63a hinein und aus diesem heraus bewegt werden, indem lediglich ein im Wesentlichen kegelstumpfförmiges Verriegelungselement 64 um eine Drehachse 64a in einer Durchgangsöffnung 62b gedreht wird. Ein C-Ring 65 (Drehsicherungselement) ist derart vorgesehen, dass sich dieses Verriegelungselement 64 unter der Einwirkung von Vibrationen, Stößen und dergleichen nicht dreht.
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Daher kann ein Zahn 62 ebenso wie in den vorstehenden Ausführungsformen zwischen einem hinsichtlich des Adapters 63 verriegelten Zustand und entriegelten Zustand wechseln, indem lediglich das Verriegelungselement 64 gedreht wird. Da das Verriegelungselement 64 von der großen Durchmesserseite gedreht werden kann, lässt sich mit einer geringeren Kraft eine hohe Drehkraft erzielen.
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(B)
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In den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2 wurde ein Beispiel angegeben, in dem die Durchgangsöffnung 2b, in die das Verriegelungselement 4 eingesetzt ist, nur an einer Seitenfläche des Hauptkörperbereichs 2a des Zahns 2 vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Zum Beispiel können Durchgangsöffnungen, in die Verriegelungselemente eingesetzt werden können, sowohl an der rechten als auch linken Seitenfläche des Löffelzahns vorgesehen sein. In diesem Fall ist eine Verriegelung des Zahns an dem Adapter an beiden Seitenflächen des Löffelzahns möglich, indem auch sowohl an der rechten als auch linken Seitenfläche des Adapters konkave Bereiche gebildet sind.
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(C)
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In der vorstehenden Ausführungsform wurde ein Beispiel angegeben, in dem der konkave Bereich 3a auf der Seite des Adapters 3 an die Form des Verriegelungselements 4 angepasst ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Zum Beispiel kann der konkave Bereich auf der Adapterseite durch eine einfache Durchgangsöffnung gebildet sein, die durch den Einführbereich hindurchführt, oder er kann ein konkaver Bereich sein, der entlang der Breitenrichtung des Einführbereichs gebildet ist.
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In diesem Fall besteht ein linearer Kontakt des konkaven Bereichs mit einem Teil des Verriegelungselements, doch kann der Zahn so befestigt werden, dass er sich nicht von dem Adapter wegbewegt.
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Wenn es jedoch darum geht, einen verriegelten Zustand auf beiden Seiten herzustellen, indem der konkave Bereich an die Form des Teils des Verriegelungselements 4 angepasst wird, der in den konkaven Bereich eintritt, und wenn es darum geht, eine lokale Kraft zu erzeugen, die auf das Verriegelungselement ausgeübt wird, ist es am besten, wenn der konkave Bereich an die Form des Verriegelungselements angepasst wird, wie in den vorstehenden Ausführungsformen 1 und 2.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Die Löffelzahnanordnung einer Bauausrüstung der vorliegenden Erfindung hat den Effekt, dass der Löffelzahn mit einer einfachen Konfiguration an einem Adapter befestigt werden kann, ohne die Lebensdauer von Teilen zu verkürzen, und eignet sich daher zur weitgehenden Anwendung bei Befestigungskonstruktionen für verschiedene Arten von Grabwerkzeugen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Löffel
- 2
- Zahn (Löffelzahnanordnung für eine Bauausrüstung)
- 2a
- Hauptkörperbereich (Löffelzahn)
- 2b
- Durchgangsöffnung
- 2c
- Seitenwand
- 2d
- Kontaktfläche
- 2e
- Oberfläche
- 2f
- Unterfläche
- 2g
- hintere Endfläche
- 2h, 2i
- Seitenfläche
- 2j
- Einführbereich
- 2k
- Öffnung
- 2v
- Innenfläche
- 3
- Adapter
- 3a
- konkaver Bereich
- 3b
- Einführbereich
- 3ba
- Seitenwand
- 3bb
- Kontaktfläche
- 4
- Verriegelungselement
- 4a
- Drehachse (Drehachse des Verriegelungselements, Mittelachse der Durchgangsöffnung)
- 4b
- unterer Bereich
- 4c
- Werkzeug-Einführbereich
- 5
- C-Ring (Drehsicherungselement)
- 52
- Zahn
- 52a
- Hauptkörperbereich (Löffelzahn)
- 52b
- Durchgangsöffnung
- 52c
- Bolzenöffnung
- 53
- Adapter
- 53a
- konkaver Bereich
- 53b
- Einführbereich
- 54
- Verriegelungselement
- 54a
- Drehachse
- 54b
- Bodenbereich
- 54c
- Nut
- 55
- Bolzen (Drehsicherungselement)
- 62
- Zahn (Löffelzahn der Bauausrüstung)
- 62a
- Hauptkörperbereich (Löffelzahn)
- 62b
- Durchgangsöffnung
- 63
- Adapter
- 63a
- konkaver Bereich
- 63b
- Einführbereich
- 64
- Verriegelungselement
- 64a
- Drehachse
- 64b
- unterer Bereich
- 65c
- C-Ring (Drehsicherungselement)
- T
- Werkzeug
- Ta
- distaler Endbereich
- V1
- Hohlraum
