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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Löffelzahn, der auswechselbar an dem distalen Endbereich der unteren Seite des Löffels eines Baufahrzeugs montiert ist.
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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 an Adaptern an einem Löffel befestigt sind.
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Insbesondere ist bei der Zahnbefestigungskonstruktion, die in der vorgenannten Veröffentlichung beschrieben ist, auf der Adapterseite ein Vorsprung (Stab) in eine auf der Zahnseite 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 dem vorstehend beschriebenen üblichen Zahn ist man jedoch auf folgende Probleme gestoßen.
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Insbesondere ist die Nut, in die das Verriegelungselement eingesetzt ist, bei dem in der vorgenannten Veröffentlichung beschriebenen Zahn von dem zahnseitigen Ende (ein Vorsprung) nach hinten angeordnet und in der Zahnbreitenrichtung von dem Inneren des Zahns nach außen und weg von dem distalen Zahnende geneigt. Aus diesem Grund ist die Zwischenzahnbreite relativ schmal, und es wird ein Werkzeug zum Drehen des Verriegelungselements benutzt, das aus der Nähe des Löffels in Längsrichtung des Zahns an das Verriegelungselement herangeführt wird. Mit anderen Worten: Bei einer üblichen Zahnkonstruktion ist der Raum zum Auswechseln des Zahns extrem schmal, wodurch die Arbeit erschwert wird.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Löffelzahn eines Baufahrzeugs anzugeben, bei dem die mit der Auswechslung des Zahns verbundene Arbeit erleichtert wird.
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MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
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Der Löffelzahn eines Baufahrzeugs gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Löffelzahn für ein Baufahrzeug, der an dem distalen Endbereich eines Löffels montiert ist, wobei der Löffel eine obere Fläche, eine untere Fläche, ein Paar seitlicher Flächen (oder Seitenflächen), eine Öffnung an dem hinteren Ende (oder Rückendenöffnung oder Hinterendenöffnung), einen konvexen Seitenwandbereich, einen Hohlraum und eine Durchgangsöffnung aufweist. Die untere Fläche ist mit dem distalen Endbereich der oberen Fläche verbunden. Das Paar seitlicher Flächen ist an den Seiten gebildet, die den distalen Endbereich enthalten, um die obere Fläche und die untere Fläche zu verbinden. Die Öffnung an dem hinteren Ende ist an der hinteren Seiter der oberen Fläche, der unteren Fläche und des Paares der seitlichen Flächen gebildet, und in diese Öffnung an dem hinteren Ende ist der distale Endbereich des Löffels eingesetzt. Der konvexe Seitenwandbereich ist an der hinteren Seite einer der seitlichen Flächen vorgesehen. Der Hohlraum ist ausgehend von der Öffnung an dem hinteren Ende im Inneren des Löffelzahns vorgesehen. Die Durchgangsöffnung ist in der Seitenwand gebildet und führt zu dem Hohlraum hindurch und hat auf der Hohlraumseite eine Drehkörperöffnung, die eine Öffnung in der Form eines Drehkegelstumpfs (der auch als Rotationskegelstumpf oder als abgeschnittener und gedrehter Kegel bezeichnet werden kann) ist, der nach dem Entfernen der großen Durchmesserseite durch einen Schnitt diagonal zur Drehachse ein Drehkegelstumpf bleibt, der eine Drehachse hat und dessen große Durchmesserseite auf der Hohlraumseite liegt, wobei die Drehachse des Drehkegelstumpfs entlang der Breitenrichtung des Löffelzahns von dem Hohlraum nach außen in Richtung auf das distale Ende des Löffelzahns geneigt angeordnet ist.
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Der vorgenannte Drehkegel bezieht sich hier auf ein dreidimensionales Objekt, das entsteht, wenn eine ebene Figur, die aus den beiden Enden einer Geraden und einem Punkt außerhalb der Geraden zusammengesetzt ist, gedreht wird, wobei als Drehachse eine Achse verwendet wird, die den Mittelpunkt der Geraden und einen Punkt außerhalb der Geraden an einer Senkrechten verbindet, deren Fußpunkt dieser Mittelpunkt ist. Ein Liniensegment, das einen Punkt außerhalb der Geraden enthält und aus einer Ebene ausgeschnitten ist, die die Drehachse dieses Drehkegels enthält, wird als Erzeugende bezeichnet.
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Wenn also ein Löffelzahn montiert oder abmontiert werden muss, ist die Seitenwandseite der Durchgangsöffnung in Längsrichtung des Zahns von der Zahnvorderseite zugänglich. Daher ist die Durchgangsöffnung beim Auswechseln des Zahns großräumig von der Seite zugänglich (auf der sich kein Löffel befindet), so dass diese Arbeit leichter durchführbar ist.
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Der Löffelzahn für ein Baufahrzeug gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist der Löffelzahn für ein Baufahrzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Durchgangsöffnung ferner eine konkave Öffnung hat, die mit der Drehkörperöffnung verbunden und auf der Seitenwandseite angeordnet ist. Die Öffnung hat eine ebene Öffnungsbodenfläche, die von der Seitenwandfläche des Löffelzahns in Richtung auf die Front des Löffelzahns geneigt ist und senkrecht zur Drehachse des Drehkegelstumpfs liegt.
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Dadurch lässt sich Schmutz, der sich während der Arbeit in der Öffnung ansammelt, leichter entfernen, so dass auch das Auswechseln des Zahns weniger Zeit in Anspruch nimmt.
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Der Löffelzahn für ein Baufahrzeug gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist der Löffelzahn für ein Baufahrzeug gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung, wobei der Drehkegelstumpf dergestalt ist, dass ein Kantenbereich in einem Querschnitt entlang einer Ebene, die die Drehachse des Drehkegelstumpfs enthält, eine gerade Linie (oder Gerade) ist.
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Folglich ist die Erzeugende des Drehkegelstumpfs eine Gerade, und dies ergibt einen Drehkegelstumpf. Die Ausbildung der Durchgangsöffnung als Drehkegelstumpf erleichtert die maschinelle Herstellung der Durchgangsöffnung und verbessert die Zuverlässigkeit der Befestigungskonstruktion an dem Löffel.
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WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Die mit dem Auswechseln eines Zahns verbundene Arbeit wird mit einem Zahn für ein Baufahrzeug gemäß vorliegender Erfindung einfacher gestaltet.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schrägansicht des Löffelzahns eines Baufahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und seines umliegenden Bereichs;
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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 eine Löffelzahns eines Baufahrzeugs in einer anderen Ausführungsform der 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.
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DETAILBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsform 1
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Ein Zahn 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4b und auch auf die Konstruktion für die Befestigung an einem Löffel 1 beschrieben.
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Wie 1 zeigt, sind die Zähne 2 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, die zwischen der oberen Fläche 2e und der unteren Fläche 2f liegen und die vorgenannten distalen Enden enthalten, und einer im Wesentlichen rechteckigen hinteren Endfläche 2g gebildet sind, die durch die hinteren Enden der seitlichen Flächen 2h und 2i, der oberen Fläche 2e und der unteren Fläche 2f gebildet wird. 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 ist ein konvexer Bereich, der an der hinteren Seite der seitlichen Flächen 2h und 2i hervorsteht. Die Seitenwand 2c bildet die seitlichen Flächen des Hohlraums V1, der im Inneren des Hauptkörperbereichs 2a 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 konkave Öffnung 2k, die an der Seitenwand 2c vorgesehen ist und sich zur Außenseite öffnet, und eine Drehkörperöffnung 2j, die einen kleineren Durchmesser als die Öffnung 2k hat und in die das Verriegelungselement 4 eingesetzt ist (nachstehend erläutert). Die Durchgangsöffnung 2b reicht von der seitlichen Fläche 2i auf einer Seite des Hauptkörperbereichs 2a in den Hohlraum V1 hinein und ist 2 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 von der Seite des Hohlraums V1 in die Durchgangsöffnung 2b eingesetzt.
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Die Drehkörperöffnung 2j der Durchgangsöffnung 2b ist ein Raum, der die Form eines Drehkegelstumpfs hat.
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Der Drehkegel bezieht sich hier auf ein dreidimensionales Objekt, das durch Drehen einer ebenen Figur, die sich aus zwei Enden einer Geraden und einem Punkt außerhalb der Geraden zusammensetzt, entsteht, wobei als Drehachse eine Linie verwendet wird, die den Mittelpunkt dieser Geraden und einen Endpunkt außerhalb der Geraden an einer Senkrechten verbindet, deren Fußpunkt dieser Mittelpunkt ist. Der Begriff ”Drehkegelstumpf” bezieht sich auf ein dreidimensionales Objekt auf der Seite, die die Grundfläche enthält, wenn ein Drehkegel in einer zur Grundfläche (Fläche, die durch Drehen der Geraden entsteht) parallelen Ebene geschnitten wird. Die kleine Durchmesserseite dieses Raums liegt auf der Seite der Seitenwand 2 des Zahns 2, und die große Durchmesserseite liegt auf der Seite des Hohlraums V1. Die Drehachse des Drehkegelstumpfs, die von der großen Durchmesserseite zur kleinen Durchmesserseite reicht (die gleiche wie die Mittelachse der Drehkörperöffnung 2j der Durchgangsöffnung 2b; im Folgenden 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 2 geneigt ist. Die Drehkörperöffnung 2j hat die Form eines Drehkegelstumpfs, der nach dem Entfernen der Grundfläche durch einen Schnitt diagonal zur Drehachse von einem Punkt an der Peripherie der Grundfläche des zur Seitenwand 2c geneigt angeordneten Drehkegelstumpfs übrig bleibt. Da die Drehachse wie vorstehend erläutert geneigt ist, entspricht der hinterste Punkt der Durchgangsöffnung 2b auf der Hohlraumseite dem vorgenannten Punkt an der Peripherie der Grundfläche. Die Durchgangsöffnung 2b hat einen Innendurchmesser, der um den Betrag eines Spiels an der entsprechenden Stelle größer als der Außendurchmesser des Verriegelungselements 4 ist (nachstehend erläutert). Dieser Drehkegel ist ein konischer Körper, bei dem die Erzeugende (die Kante einer Ebene, die die Drehachse des Drehkegels enthält) eine Gerade ist. Die Form des übrigen Bereichs neben der vorgenannten Drehkörperöffnung 2j des Drehkegelstumpfs gilt als die Form des Rests des Kegelstumpfs.
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Die Öffnung 2k der Durchgangsöffnung 2b ist auf der Seite der Seitenwand 2c der Durchgangsöffnung 2b vorgesehen und setzt sich zu der Drehkörperöffnung 2j fort. Diese Öffnung 2k ist gebildet durch eine Öffnungsbodenfläche 2m, die senkrecht zur Drehachse 4a der Drehkörperöffnung liegt, und eine parallele Öffnungsseitenfläche 2n. Da die Mittelachse der Durchgangsöffnung 2b wie vorstehend erwähnt geneigt ist, ist die Öffnungsbodenfläche 2m als Ebene gebildet, die in der Längsrichtung des Zahns (Richtung CL in 3a) von der Rückseite in Richtung auf die Vorderseite eine Nut bildet, die von der Oberfläche der Seitenwand 2c in Richtung des distalen Endes des Zahns geneigt ist. Die Öffnungsseitenfläche 2n ist von dieser Vorderseite aus senkrecht gebildet. Ein Querschnitt der Öffnung 2k in einer Ebene in Zahnbreitenrichtung (Richtung BL in 3b), die die Mittelachse der Durchgangsöffnung 2b enthält, hat die Form eines rechtwinkligen Dreiecks, dessen Seite etwa an der Seitenwand 2c liegt, wie in 3a gezeigt. Folglich lässt sich Schmutz, der sich während des Arbeitens in der Öffnung 2k ansammelt, ohne weiteres entfernen, was bedeutet, dass auch weniger Zeit für das Auswechseln des Zahns benötigt wird.
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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. Dieser Zustand wird im Folgenden als Kontaktzustand bezeichnet.
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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 Drehkegelstumpfs, und wenn der Zahn 2 in einem Kontaktzustand mit dem Adapter 3 ineinandergreift, entsteht ein einziger vervollständigter Raum im Wesentlichen in der Form eines Drehkegelstumpfs, der mit einem Teil (der Einführbereich (oder Einsatzbereich) 2j) des im Wesentlichen drehkegelstumpfförmigen 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 drehkegelstumpfförmigen 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 drehkegelstumpfförmiges 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 drehkegelstumpfförmig 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 drehkegelstumpfförmigen Raums, der entsteht, indem der vervollständigte drehkegelstumpfförmige 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 drehkegelstumpfförmigen 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 Drehkegelstumpfs. Die in einem Querschnitt hinterste Position des Zahns 2 ist im Wesentlichen gleich der hintersten Position des unteren Bereichs des drehkegelstumpfförmigen Raums. Die Drehachse 4a des Hauptkörpers des Verriegelungselements 4 ist dieselbe wie die Drehachse des drehkegelstumpfförmigen 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 drehkegelstumpfförmigen Verriegelungselements 4 gebildet, und zwar wegen der unterschiedlichen Länge der äußeren Umfangsfläche (Erzeugende) des Verriegelungselements 4 mit einer in geschnittener Darstellung im Wesentlichen drehkegelstumpfförmigen 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 drehkegelstumpfförmigen Umrisses 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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Wenn der Zahn 2 ausgewechselt wird, muss das Werkzeug T an den Werkzeug-Einführbereich 4c herangeführt werden. In dieser Ausführungsform erfolgt der Zugang des Werkzeugs T zur Drehachse 4a entlang der Drehachse 4a der Durchgangsöffnung 2b, das heißt in Längsrichtung des Zahns 2 von dem vor dem Zahn 2 liegenden Bereich aus. Insbesondere wird das Werkzeug über den Raum eingeführt, der offen ist, da der Löffel hier nicht vorhanden ist. Dadurch lässt sich die Auswechslung des Zahns 2 leichter vornehmen als in der Vergangenheit.
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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 sich aufgrund von Vibrationen, Stößen oder dergleichen Einwirkungen während der Arbeiten mit dem Baufahrzeug 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 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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Der Zahn an einem Baufahrzeug gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 5a und 5b beschrieben.
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Wie in den 5a und 5b gezeigt ist, wird anstelle des C-Rings 5 der vorstehenden Ausführungsform als Drehsicherungselement, das die Drehung des Verriegelungselements 4 stoppt, in dieser Ausführungsform ein Bolzen 55 (Drehsicherungselement) verwendet, der die Drehung des Verriegelungselements 54 stoppt, das sich um die Drehachse 54a dreht und in dessen äußerer Umfangsseite eine Nut 54c gebildet ist. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von Ausführungsform 1 dadurch, dass diese nicht wie die Öffnung der Durchgangsöffnung eine Öffnungsbodenfläche und einen Querschnitt in Form eines im Wesentlichen rechtwinkligen Dreiecks hat, sondern die Öffnung in dieser Ausführungsform keine Bodenfläche hat.
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5b ist ein Detailquerschnitt des Bereichs rund um das Verriegelungselement in einer Ebene, die die Breitenrichtung und die Längsrichtung des Zahns enthält, wobei der Bolzen 55 zu Darstellungszwecken überlagernd dargestellt ist.
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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 ist in eine Bolzenöffnung 52c eingesetzt, 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 5 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 der vorstehenden Ausführungsform wurde ein Beispiel angegeben, in welchem die Form der Drehkörperöffnung 2j die Form eines Kegels ist, bei dem die Erzeugende eines Drehkörpers eine Gerade ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Die Erzeugende eines Drehkörpers der vorstehend genannten Drehkörperöffnung kann eine Kurve sein, solange das Verriegelungselement das Einsetzen und Entfernen eines Einführbereichs erlaubt.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Der Löffelzahn eines Baufahrzeugs der vorliegenden Erfindung findet in breitem Maße Anwendung bei Befestigungskonstruktionen für verschiedene Arten eines Grabwerkzeugs zum Montieren an einem Löffel.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Löffel
- 2
- Zahn
- 2a
- Hauptkörperbereich (Löffelzahn des Baufahrzeugs)
- 2b
- Durchgangsöffnung
- 2c
- Seitenwand
- 2d
- Kontaktfläche
- 2e
- Oberfläche
- 2f
- Unterfläche
- 2g
- hintere Endfläche
- 2h, 2i
- Seitenfläche
- 2j
- Drehkörperöffnung
- 2k
- Öffnung
- 2m
- Öffnungsbodenfläche
- 2n
- Öffnungsseitenfläche
- 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 des Baufahrzeugs)
- 52b
- Durchgangsöffnung
- 52c
- Bolzenöffnung
- 53
- Adapter
- 53a
- konkaver Bereich
- 53b
- Einführbereich
- 54
- Verriegelungselement
- 54a
- Drehachse
- 54b
- Bodenbereich
- 54c
- Nut
- 55
- Bolzen
- T
- Werkzeug
- Ta
- distaler Endbereich
- V1
- Hohlraum
