DE112015006532B4

DE112015006532B4 - Bodenplatte als Bestandteil einer Kette einer Ketten-Fahreinrichtung und Verfahren zum Herstellen einer solchen Bodenplatte

Info

Publication number: DE112015006532B4
Application number: DE112015006532.6T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Ohishi; Hisao Asada; Tomoyoshi Sho; Kenichi Hisamatsu
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2022-07-07
Anticipated expiration: 2035-06-27
Also published as: JPWO2016208082A1; CN107614364A; AU2015400138A1; KR101957275B1; US10717483B2; CN107614364B; KR20170141791A; JP6392988B2; AU2015400138B2; WO2016208082A1; DE112015006532T5; US20180127036A1

Abstract

Bodenplatte (6), die Bestandteil einer Kette (2) einer Ketten-Fahreinrichtung (1) ist und umfasst:
einen Steg-Abschnitt (62); und
einen Greifer-Stab (30), der mit dem Steg-Abschnitt (62) verbunden ist, wobei der Greifer-Stab (30) umfasst:
einen Träger (40), der die Form eines Stabes hat und aus einem ersten Metall besteht; sowie
eine Auflage (50), die sich in einer Längsrichtung des Trägers (40) erstreckt und einen abgedeckten Bereich (41) als einen Teil einer Außenumfangsfläche des Trägers (40) abdeckt,
wobei in einem Randabschnitt (49) der Auflage (50), der einer Grenze zwischen dem abgedeckten Bereich (41) und einem freiliegenden Bereich (42) außerhalb des abgedeckten Bereiches (41) der Oberfläche des Trägers (40) entspricht, der freiliegende Bereich (42) und eine Oberfläche der Auflage (50) bündig miteinander sind und eine geschmiedete Fläche bilden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bodenplatte, die Bestandteil einer Kette einer Ketten-Fahreinrichtung ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Bodenplatte.
Technischer Hintergrund
Ein Zahn einer Schaufel, bestehend aus einem Träger und einer Auflage, wobei in einem Randbereich der Auflage ein freiliegender Bereich der Oberfläche des Trägers und eine Oberfläche der Auflage bündig miteinander abschließen, um eine geschmiedete Oberfläche zu bilden, ist in der DE 11 2014 007 178 T5 gezeigt, die nachveröffentlichten Stand der Technik im Sinne des § 3 Abs. 2 Nr. 1 PatG bildet.
US 2009/ 0 019 783 A1 offenbart ein verschleißfestes Strukturelement, bei dem eine verschleißfeste Aufbauschicht, in der verschleißfeste Partikel nahezu gleichmäßig in einem Mutterphasen-Metall dispergiert sind, auf einem Muttermaterial aufgebaut ist.
JP 2013-46928 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Auslassventils für einen Schiffsmotor. Dieses Verfahren umfasst das zwei- oder mehrmalige Auftragsschweißen eines Schweißmaterials, um die Spitze eines Rundstahls zu bedecken, dann das Warmgesenkschmieden der Spitze, um ein Schirmteil zu bilden, während die Struktur eines Schweißteils angepasst wird, und schließlich ein Lösungs- und Ausscheidungsglühen.
Hydraulikbagger, Planierraupen und andere Arbeitsmaschinen sind mit einer Ketten-Fahreinrichtung versehen. Eine Kette, die die Ketten-Fahreinrichtung bildet, enthält eine Vielzahl von Kettengliedern, die endlos miteinander verbunden sind, sowie Bodenplatten, die an den entsprechenden Kettengliedern befestigt sind. Jede Bodenplatte enthält einen Platten-Abschnitt, der die Form einer Platte hat, sowie einen Steg-Abschnitt, der von dem Platten-Abschnitt vorsteht. Beim Fahren mit der Ketten-Fahreinrichtung dreht sich die Kette und kommen die Steg-Abschnitte der Bodenplatten mit dem Boden in Kontakt. Dadurch verschleißen die Steg-Abschnitte schneller als die Platten-Abschnitte. Fortgeschrittener Verschleiß der Steg-Abschnitte beeinträchtigt das Fahren mit der Ketten-Fahreinrichtung, und daher werden beispielsweise die Kettenglieder ausgetauscht.
Häufig ist es so, dass, selbst wenn ein Steg-Abschnitt verschlissen ist, der entsprechende Platten-Abschnitt noch brauchbar ist. In diesem Fall ist der Austausch der Bodenplatte als Ganzes nicht kostengünstig. So kann Reparatur der Bodenplatte, deren Steg-Abschnitt verschlissen ist, durchgeführt werden, bei der ein Greifer-Stab (lug bar), der eine ähnliche Form hat wie der ursprüngliche Steg-Abschnitt, durch Schweißen oder mit anderen Mitteln auf die Bodenplatte aufgesetzt wird (siehe beispielsweise JP 2004-58688 A ).
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die so reparierte Bodenplatte kann wieder eingesetzt werden. Wenn jedoch derartige Reparaturen der Bodenplatten häufig erforderlich sind, führen die Reparaturen zu langen Stillstandszeiten der Arbeitsmaschine. Daher sollte die Lebensdauer des Greifer-Stabes verbessert werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Bodenplatte, die Bestandteil einer Ketten-Fahreinrichtung ist, und eine Verfahren zum Hersteller einer solchen Bodenplatte bereitzustellen, die eine längere Lebensdauer der Bodenplatte gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch eine Bodenplatte gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst.
Eine Bodenplatte gemäß der vorliegenden Erfindung ist Bestandteil einer Kette einer Ketten-Fahreinrichtung und umfasst: einen Steg-Abschnitt; und einen Greifer-Stab, der mit dem Steg-Abschnitt verbunden ist. Der Greifer-Stab umfasst: einen Träger, der die Form eines Stabes hat und aus einem ersten Metall besteht; sowie eine Auflage, die sich in einer Längsrichtung des Trägers erstreckt und einen abgedeckten Bereich als einen Teil einer Außenumfangsfläche des Trägers abdeckt. In einem Randabschnitt der Auflage, der einer Grenze zwischen dem abgedeckten Bereich und einem freiliegenden Bereich außerhalb des abgedeckten Bereiches der Oberfläche des Trägers entspricht, sind der freiliegende Bereich und eine Oberfläche der Auflage bündig miteinander und bilden eine geschmiedete Fläche.
Durch Ausbilden einer Auflage an dem Greifer-Stab, die höhere Verschleißfestigkeit aufweist als der Träger, kann die Lebensdauer (Verschleißfestigkeit) des Greifer-Stabes verbessert werden. Die Auflage kann mittels Auftragschweißen oder anderen Methoden an der Oberfläche des Trägers ausgebildet werden. Bei einer derartigen verschleißfesten Komponente, an der eine Auflage ausgebildet ist, ist üblicherweise in einem Randabschnitt der Auflage, der der Grenze zwischen einem Bereich (abgedeckter Bereich), der mit der Auflage abgedeckt ist, und einem Bereich (freiliegender Bereich) außerhalb des abgedeckten Bereiches der Oberfläche des Trägers entspricht, ein Absatz zwischen der Oberfläche der Auflage und dem freiliegenden Bereich des Trägers ausgebildet. Beim Einsatz der Ketten-Fahreinrichtung konzentriert sich Belastung an diesem Absatz, wodurch die Lebensdauer des Greifer-Stabes beeinträchtigt werden kann.
Bei der Bodenplatte der vorliegenden Erfindung sind in dem Randabschnitt der Auflage der freiliegende Bereich des Trägers und die Oberfläche der Auflage bündig miteinander. Dadurch kann die Beeinträchtigung der Lebensdauer des Greifer-Stabes verhindert werden, die ansonsten durch den oben beschriebenen Absatz verursacht wird. Damit ist es mit der Bodenplatte der vorliegenden Erfindung möglich, eine Bodenplatte mit besserer Lebensdauer zu schaffen.
Bei der oben beschriebenen Bodenplatte kann die Auflage eine aus einem zweiten Metall bestehende Matrix und in der Matrix dispergierte harte Teilchen enthalten. Dies ermöglicht Ausbildung einer Auflage, die ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweist.
Bei der oben beschriebenen Bodenplatte können die harten Teilchen, die sich in einem Oberflächenbereich der Auflage befinden, der ein von der Oberfläche der Auflage ausgehender Bereich innerhalb eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers der harten Teilchen ist, nebeneinander angeordnet in der Auflage eingebettet sein. Damit wird verhindert, dass die harten Teilchen so angeordnet sind, dass sie erkennbar von der Oberfläche der Auflage vorstehen. Dadurch wird verhindert, dass sich die harten Teilchen während des Einsatzes des Greifer-Stabes herauslösen. Es ist anzumerken, dass der durchschnittliche Teilchendurchmesser der harten Teilchen ermittelt werden kann, indem ein Querschnitt senkrecht zu der Oberfläche der Auflage mit einem optischen Mikroskop untersucht wird und indem ein Durchschnitt der Durchmesser zehn untersuchter harter Teilchen berechnet wird.
Bei der oben beschriebenen Bodenplatte können die in dem Oberflächenbereich der Auflage befindlichen harten Teilchen in Kontakt mit der Oberfläche der Auflage angeordnet sein. Dadurch verkleinert sich der an der Oberfläche der Auflage freiliegende Bereich eines harten Teilchens, wodurch verhindert wird, dass sich das harte Teilchen herauslöst.
Bei der oben beschriebenen Bodenplatte kann von den in dem Oberflächenbereich der Auflage befindlichen harten Teilchen jedes harte Teilchen, das einen an der Oberfläche der Auflage freiliegenden Bereich aufweist, einen spitzen Mittelwinkel (von weniger als 90°) an dem an der Oberfläche der Auflage freiliegenden Bereich haben. Dadurch wird verkleinert sich der an der Oberfläche der Auflage freiliegende Bereich eines harten Teilchens, wodurch verhindert wird, dass sich das harte Teilchen herauslöst.
Bei der oben beschriebenen Bodenplatte kann die Auflage in einem Bereich, der eine Grenzfläche zwischen der Auflage und dem Träger einschließt, eine Vielzahl von Vorsprüngen enthalten, die auf den Träger zu vorstehen. In jedem Vorsprung kann ein hartes Teilchen wenigstens teilweise aufgenommen sein. Damit wird verhindert, dass sich die Auflage von dem Träger löst.
Eine Bodenplatte gemäß der vorliegenden Erfindung enthält den oben beschriebenen Greifer-Stab der vorliegenden Erfindung. Mit der Bodenplatte der vorliegenden Erfindung kann eine Bodenplatte geschaffen werden, die dadurch, dass der Greifer-Stab darin enthalten ist, ausgezeichnete Lebensdauer aufweist. Die Bodenplatte der vorliegenden Erfindung enthält beispielsweise einen Platten-Abschnitt, der die Form einer Platte hat, den Steg-Abschnitt, der von dem Platten-Abschnitt vorsteht, sowie den mit dem Steg-Abschnitt verbundenen Greifer-Stab.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer Bodenplatte, die Bestandteil einer Kette einer Ketten-Fahreinrichtung ist, die folgenden Schritte: Fertigen eines Trägerelementes, das die Form eines Stabes hat und aus einem ersten Metall besteht; Ausbilden einer Auflage, sodass sie sich in einer Längsrichtung des Trägerelementes erstreckt und einen abgedeckten Bereich als einen Teil einer Oberfläche des Trägerelementes abdeckt; Schmieden des Trägerelementes, an dem die Auflage ausgebildet ist, zu einem Greifer-Stab, wobei ein Randabschnitt der Auflage, der einer Grenze zwischen dem abgedeckten Bereich und einem freiliegenden Bereich außerhalb des abgedeckten Bereiches der Oberfläche des Trägerelementes entspricht, bearbeitet wird; sowie Verbinden des Greifer-Stabes mit einem Steg-Abschnitt der Bodenplatte.
Bei dem Verfahren zum Herstellen einer Bodenplatte der vorliegenden Erfindung wird das Trägerelement, an dem die Auflage ausgebildet ist, so geschmiedet, dass der Randabschnitt der Auflage bearbeitet wird. Damit wird ein Greifer-Stab hergestellt, der einen Randabschnitt der Auflage aufweist, in dem die Oberfläche der Auflage und der freiliegende Bereich des Trägers bündig miteinander sind und eine geschmiedete Fläche bilden. Dadurch wird Beeinträchtigung der Lebensdauer des Greifer-Stabes verhindert, die ansonsten durch den oben beschriebenen Absatz verursacht wird, und damit kann eine Bodenplatte mit besserer Lebensdauer geschaffen werden.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Bodenplatte kann der Schritt, in dem das Trägerelement geschmiedet wird, an dem die Auflage ausgebildet ist, Warmschmieden des Trägerelementes einschließen, an dem die Auflage ausgebildet ist. Der Einsatz von Warmschmieden ermöglicht Schmieden des Trägerelementes, an dem die Auflage ausgebildet ist.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Bodenplatte kann der Schritt, in dem das Trägerelement geschmiedet wird, an dem die Auflage ausgebildet ist, einschließen, dass die Auflage und das Trägerelement zum Warmschmieden als Ganzes erhitzt werden.
Bei dem Vorgang zum Ausbilden einer Auflage an dem Trägerelement kann es, wenn das Trägerelement teilweise erhitzt wird, zu Verformung des Greifer-Stabes kommen. Insbesondere kann, wenn eine Auflage in der Längsrichtung des stabförmigen Trägerelementes ausgebildet wird, sich der Greifer-Stab in Form eines Stabes in eine Bogenform verziehen. Mit Erhitzen der Auflage und des Trägerelementes als Ganzes wird diese Verformung verhindert.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen einer Bodenplatte kann der Schritt, in dem die Auflage ausgebildet wird, einschließen, dass die Auflage ausgebildet wird, die eine aus einem zweiten Metall bestehende Matrix und in der Matrix dispergierte harte Teilchen enthält. Dies ermöglicht Ausbildung einer Auflage, die ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweist.
Effekte der Erfindung
Mit der Bodenplatte und dem Verfahren zum Herstellen einer Bodenplatte der vorliegenden Erfindung kann, wie aus der obenstehenden Beschreibung deutlich wird, eine Bodenplatte geschaffen werden, die eine bessere Lebensdauer aufweist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Perspektivansicht, die den Aufbau eines Greifer-Stabes zeigt;
2 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Schnitt durch den Greifer-Stab senkrecht zu seiner Längsrichtung zeigt;
3 ist eine schematische Schnittansicht, die den Aufbau einer Auflage an und in der Nähe ihrer Oberfläche zeigt;
4 ist eine schematische Schnittansicht, die den Aufbau an einer Grenzfläche zwischen der Auflage und einem Träger und um sie herum zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen eines Greifer-Stabes schematisch darstellt;
6 ist eine schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen eines Greifer-Stabes darstellt;
7 ist eine weitere schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Herstellen eines Greifer-Stabes darstellt;
8 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Verfahren zum Ausbilden einer Auflage darstellt;
9 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Ketten-Fahreinrichtung zeigt;
10 ist eine schematische Perspektivansicht, die den Aufbau einer Bodenplatte zeigt;
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Reparieren einer Bodenplatte schematisch darstellt;
12 ist eine schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Reparieren einer Bodenplatte darstellt;
13 ist eine schematische Schnittansicht, die das Verfahren zum Reparieren einer Bodenplatte darstellt;
14 ist eine Fotografie, die einen Querschnitt durch eine Probe darstellt;
15 ist eine mikrofotografische Aufnahme, die eine Oberfläche einer Auflage (Beispiel) und deren Umgebung zeigt;
16 ist eine mikrofotografische Aufnahme, die eine Oberfläche einer Auflage (Vergleichsbeispiel) und deren Umgebung zeigt;
17 ist eine mikrofotografische Aufnahme, die eine Grenzfläche zwischen einer Auflage und einem Träger (Beispiel) und deren Umgebung zeigt; und
18 ist eine mikrofotografische Aufnahme, die eine Grenzfläche zwischen einer Auflage und einem Träger (Vergleichsbeispiel) und deren Umgebung zeigt.

Beschreibung der Ausführungsform
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben. In den folgenden Zeichnungen werden die gleichen oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.
1 ist eine schematische Perspektivansicht, die den Aufbau eines Greifer-Stabes zeigt. 2 ist eine schematische Schnittansicht, die einen Schnitt durch den Greifer-Stab senkrecht zu seiner Längsrichtung zeigt.
Ein Greifer-Stab wird, wie unter Bezugnahme auf 1 zu sehen ist, eingesetzt, wenn ein Steg-Abschnitt einer Bodenplatte, die eine Kette bildet, verschleißt, um die Bodenplatte zu reparieren, wobei der Greifer-Stab mit dem Steg-Abschnitt verbunden wird. Der Greifer-Stab 30 hat die Form eines Stabes. Der Greifer-Stab 30 weist ein Paar Endflächen 31 in Form von Sechsecken sowie eine Außenumfangsfläche auf, die die paarigen Endflächen 31 verbindet. Die Außenumfangsfläche enthält eine Verbindungsfläche 33, ein Paar erster Seitenflächen 35, ein Paar zweiter Seitenflächen 34 sowie eine vordere Endfläche 32.
Die Verbindungsfläche 33, die ersten Seitenflächen 35, die zweiten Seitenflächen 34 und die vordere Endfläche 32 haben jeweils die Form von Rechtecken. Die Verbindungsfläche 33, die ersten Seitenflächen 35, die zweiten Seitenflächen 34 und die vordere Endfläche 32 sind jeweils senkrecht zu den paarigen Endflächen 31. Der Greifer-Stab 30 hat die Form einer sechseckigen Säule.
Die Verbindungsfläche 33 ist eine Fläche, die beim Reparieren einer Bodenplatte mit dem Steg-Abschnitt verbunden wird. Die ersten Seitenflächen 35 befinden sich an den jeweiligen Seiten der Verbindungsfläche 33 in der Umfangsrichtung des Greifer-Stabes 30. Die zweiten Seitenflächen 34 befinden sich jeweils an einer Seite der entsprechenden ersten Seitenflächen 35, die der Seite der Verbindungsfläche 33 gegenüberliegt, in der Umfangsrichtung des Greifer-Stabes 30. Die vordere Endfläche 32 ist so angeordnet, dass sie die paarigen zweiten Seitenflächen 34 verbindet. Eine virtuelle Ebene, die die Verbindungsfläche 33 einschließt, bildet mit einer ersten Seitenfläche 35 einen Winkel ϕ. Der Winkel ϕ definiert einen Fugenwinkel beim an Schweißen des Greifer-Stabes 30 an einer verschlissenen Kette.
Der Winkel ϕ kann je nach dem Aufbau der Kette und dergleichen auf einen geeigneten Winkel festgelegt werden, er kann beispielsweise auf ungefähr 45° festgelegt werden.
Der Greifer-Stab 30 enthält, wie unter Bezugnahme auf 1 und 2 zu sehen ist, einen Träger 40, der die Form eines Stabes hat und aus einem ersten Metall besteht, sowie eine Auflage 50, die sich in der Längsrichtung des Trägers 40 erstreckt und einen abgedeckten Bereich 41 abdeckt, der ein Teil einer Außenumfangsfläche des Trägers 40 ist. In einem Randabschnitt 49 der Auflage, der einer Grenze zwischen dem abgedeckten Bereich 41 und einem freiliegenden Bereich 42 entspricht, der ein Bereich außerhalb des abgedeckten Bereiches 41 der Oberfläche des Trägers 40 ist, sind der freiliegende Bereich 42 und eine Oberfläche der Auflage 50 bündig miteinander und bilden eine geschmiedete Fläche. Die Auflage 50 ist so ausgebildet, dass sie die gesamte vordere Endfläche 32 in der Umfangsrichtung abdeckt und auch teilweise die zweiten Seitenflächen 34 abdeckt. Die Auflage 50 ist über die gesamte Länge in der Längsrichtung des Trägers 50 ausgebildet.
Als das erste Metall für den Träger 40 kann beispielsweise Kohlenstoffstahl für den Einsatz im Maschinenbau oder Legierungsstahl für den Einsatz im Maschinenbau, wie sie beispielsweise nach JIS-Standard spezifiziert sind (z.B. S45C oder SCM435, sowie Manganstahl (SMn), Chromstahl (SCr) oder Chrom-Molybdän-Stahl (SCM), der eine äquivalente Menge an Kohlenstoff enthält) verwendet werden. Die Oberfläche der Auflage 50 bildet vollständig die geschmiedete Fläche.
Bei dem Greifer-Stab 30 in der Bodenplatte 6 der vorliegenden Erfindung sind, wie unter Bezugnahme auf 1 und 2 zu sehen ist, der freiliegende Bereich 42 und die Oberfläche der Auflage 50 in dem Randabschnitt 49 der Auflage bündig miteinander. Dadurch wird Beeinträchtigung der Lebensdauer des Greifer-Stabes 30 verhindert, die ansonsten durch einen Absatz in dem Randabschnitt 49 der Auflage verursacht wird. Wenn der Randabschnitt der Auflage 49 in der geschmiedeten Fläche eingeschlossen ist, kann ein Bearbeitungsschritt, wie beispielsweise Schneiden, mit dem der freiliegende Bereich 42 und die Oberfläche der Auflage 50 bündig miteinander gemacht werden, weggelassen werden. Daher kann die Bearbeitung des Randabschnitts 49 der Auflage, an dem der Härteunterschied groß ist, und die Bearbeitung an der Auflage 50, die hohe Härte aufweist, umgangen werden. So weist der Greifer-Stab 30 in der vorliegenden Ausführungsform lange Lebensdauer auf.
Im Folgenden wird ein Aufbau einer Auflage 50 beschrieben. 3 ist eine schematische Schnittansicht, die den Aufbau einer Auflage an und in der Nähe ihrer Oberfläche zeigt. 4 ist eine schematische Schnittansicht, die den Aufbau an einer Grenzfläche zwischen der Auflage und einem Träger und um sie herum zeigt. Die Auflage 50 enthält, wie unter Bezugnahme auf 3 und 4 zu sehen ist, eine Matrix 55, die aus einem zweiten Metall besteht, sowie in der Matrix 55 dispergierte harte Teilchen 51. Das zweite Metall, das die Matrix 55 bildet, kann beispielsweise ein Gemisch aus einem Metall, das von einem Schweißdraht stammt, und dem den Träger 40 bildenden ersten Metall sein. Als die harten Teilchen 51 können Teilchen eingesetzt werden, deren Härte höher ist als die der Matrix 55, so beispielsweise Teilchen aus Sinterkarbid. Die Auflage 50 weist eine höhere Verschleißfestigkeit (Beständigkeit gegenüber Sandabrieb) auf als der Träger 40.
Die Auflage 50 hat, wie unter Bezugnahme auf 3 zu sehen ist, eine Oberfläche 50A, die eine geschmiedete Fläche ist. Die harten Teilchen 51, die sich in einem Oberflächenbereich 50B der Auflage befinden, der ein von der Oberfläche 50A der Auflage 50 ausgehender Bereich innerhalb eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers der harten Teilchen 51 ist, sind nebeneinander angeordnet in der Auflage 50 eingebettet. Damit wird verhindert, dass die harten Teilchen 51 so angeordnet sind, dass sie erkennbar von der Oberfläche 50A der Auflage 50 vorstehen. Dadurch wird verhindert, dass die harten Teilchen 51 während des Einsatzes des Greifer-Stabes 30 herausfallen, wodurch sich die Verschleißfestigkeit des Greifer-Stabes 30 verbessert.
Die in dem Oberflächenbereich 50B der Auflage befindlichen harten Teilchen 51 können, wie in 3 gezeigt, in Kontakt mit der Oberfläche 50A der Auflage 50 angeordnet sein. Dadurch verkleinert sich der Bereich eines harten Teilchens 51, der an der Oberfläche 50A der Auflage 50 freiliegt, wodurch verhindert wird, dass das harte Teilchen 51 herausfällt.
Ein hartes Teilchen 51, das einen Bereich hat, der an der Oberfläche 50A der Auflage 50 freiliegt, hat an diesem freiliegenden Bereich vorzugsweise einen spitzen Mittelwinkel θ (von weniger als 90°). Dadurch verkleinert sich der Bereich eines harten Teilchens 51, der an der Oberfläche 50A der Auflage 50 freiliegt, wodurch verhindert wird, dass das harte Teilchen 51 herausfällt.
In einem Bereich, der die Grenzfläche zwischen der Auflage 50 und dem Träger 40 einschließt, enthält, wie unter Bezugnahme auf 4 zu sehen ist, die Auflage 50 eine Vielzahl von Vorsprüngen 59, die auf den Träger 40 zu vorstehen. Die Vorsprünge 50 schaffen einen Verankerungseffekt, durch den verhindert wird, dass sich die Auflage 50 von dem Träger 40 löst. Ein Vorsprung 59 nimmt ein hartes Teilchen 51 wenigstens teilweise auf. Damit wird zuverlässiger verhindert, dass sich die Auflage 50 von dem Träger 40 löst. Zwischen dem Träger 40 und dem in dem Vorsprung 59 aufgenommenen harten Teilchen 51 ist die Matrix 55 der Auflage 50 vorhanden. Das in dem Vorsprung 59 aufgenommene harte Teilchen 51 ist nicht in Kontakt mit dem Träger 40. Die Mitte des harten Teilchens 51 befindet sich außerhalb des Vorsprungs 59 (d. h. ein Teil des harten Teilchens 51, dessen Volumen kleiner ist als das einer Hälfte desselben, ist in dem Vorsprung 59 aufgenommen). Ein hartes Teilchen 51 ist in einem Vorsprung 59 aufgenommen. Jeder Vorsprung 59 hat eine Tiefe, die kleiner ist als der Radius des in dem Vorsprung 59 aufgenommenen harten Teilchens 51.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Greifer-Stabes 30 in der Ausführungsform wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 5 bis 8 beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen eines Greifer-Stabes schematisch darstellt. 6 und 7 sind schematische Perspektivansichten, die das Verfahren zum Herstellen eines Greifer-Stabes darstellen. 8 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Verfahren zum Ausbilden einer Auflage darstellt.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Greifer-Stabes 30 in der vorliegenden Ausführungsform wird, wie unter Bezugnahme auf 5 zu sehen ist, zunächst ein Schritt zum Fertigen eines Trägerelementes als ein Schritt S11 ausgeführt. In diesem Schritt S11 wird, wie unter Bezugnahme auf 6 zu sehen ist, ein Trägerelement 21 gefertigt, das einen Träger 40 des Greifer-Stabes 30 bildet. Das Trägerelement 21 besteht aus einem ersten Metall, das den Träger 40 bildet. Das Trägerelement 21 hat eine zylindrische Form. Das Trägerelement 21 enthält ein Paar Endflächen 21B sowie eine Seitenfläche 21A, die die paarigen Endflächen 21B verbindet.
Anschließend wird ein Schritt zum Ausbilden einer Auflage als ein Schritt S12 ausgeführt. In diesem Schritt S12 wird, wie unter Bezugnahme auf 6 und 7 zu sehen ist, eine Auflage 23 ausgebildet, die einen Teil der Seitenfläche 21A des in dem Schritt S11 gefertigten Trägerelementes 21 abdeckt. Die Auflage 23 wird über die gesamte Fläche in der Längsrichtung des Trägerelementes 21 ausgebildet. Die Auflage 23 wird in einem Teil der Umfangsrichtung des Trägerelementes 21 ausgebildet. Die Auflage 23 hat einen Aufbau, bei dem Raupen 22, die sich in der Längsrichtung des Trägerelementes 21 erstrecken, in der Umfangsrichtung ohne Zwischenräume zwischen ihnen nebeneinander liegen.
Die Auflage 23 kann beispielsweise, wie weiter unten beschrieben, mittels Auftragschweißen unter Einsatz von CO₂-Lichtbogenschweißen ausgebildet werden. Zunächst wird eine Einrichtung zum Ausbilden einer Auflage beschrieben. Die Einrichtung zum Ausbilden einer Auflage enthält, wie unter Bezugnahme auf 8 zu sehen ist, einen Schweißbrenner 70 sowie eine Düse 80 zum Zuführen harter Teilchen. Der Schweißbrenner 70 enthält eine Schweißdüse 71, die die Form eines hohlen Zylinders hat, sowie eine Kontaktspitze 72, die im Inneren der Schweißdüse 71 angeordnet und mit einer Stromquelle (nicht dargestellt) verbunden ist. Ein Schweißdraht 73, der in Kontakt mit der Kontaktspitze 72 ist, wird der Seite des vorderen Endes der Schweißdüse 71 kontinuierlich zugeführt. Für den Schweißdraht kann beispielsweise JIS YGW12 eingesetzt werden. Ein Zwischenraum zwischen der Schweißdüse 71 und der Kontaktspitze 72 ist ein Strömungsweg für Schutzgas. Das über den Strömungsweg strömende Schutzgas wird über das vordere Ende der Schweißdüse 71 ausgestoßen. Die Düse 80 zum Zuführen harter Teilchen hat die Form eines hohlen Zylinders. Im Inneren der Düse 80 zum Zuführen harter Teilchen werden harte Teilchen 51 zugeführt, die über das vordere Ende der Düse 80 zum Zuführen harter Teilchen ausgestoßen werden.
Diese Einrichtung zum Ausbilden einer Auflage kann eingesetzt werden, um eine Auflage 23 mit dem im Folgenden beschriebenen Vorgang auszubilden. Dabei ist ein Trägerelement 21 eine Elektrode und ist der Schweißdraht 73 eine andere Elektrode, und Spannung wird über das Trägerelement 21 und den Schweißdraht 73 zugeführt. Dadurch wird ein Lichtbogen 74 zwischen dem Schweißdraht 73 und dem Trägerelement 21 erzeugt. Der Lichtbogen 74 wird durch das Schutzgas, das über das vordere Ende der Schweißdüse 71 in Richtung der Pfeile β ausgestoßen wird, gegenüber der Umgebungsluft abgeschirmt. Als das Schutzgas kann beispielsweise Kohlendioxid eingesetzt werden. Durch die Wärme in dem Lichtbogen 74 wird ein Teil des Trägerelementes 21 zum Schmelzen gebracht, und wird auch das vordere Ende des Schweißdrahtes 773 zum Schmelzen gebracht. Das so zum Schmelzen gebrachte vordere Ende des Schweißdrahtes 73 bildet Tröpfchen, die in den geschmolzenen Bereich des Trägerelementes 21 übergehen. Dadurch entsteht ein Schmelzebad 52, bei dem es sich um einen flüssigen Bereich handelt, in dem das geschmolzene Trägerelement 21 und der geschmolzene Schweißdraht 73 miteinander vermischt werden. Die über die Düse 80 zum Zuführen harter Teilchen ausgestoßenen harten Teilchen 51 werden diesem Schmelzebad 52 zugeführt.
Wenn sich der Schweißbrenner 70 und die Düse 80 zum Zuführen harter Teilchen, die die Einrichtung zum Auftragschweißen bilden, relativ zueinander in der mit dem Pfeil α dargestellten Richtung in Bezug auf das Trägerelement 21 bewegen, bewegt sich die Position, an der das Schmelzebad 52 ausgebildet wird, dementsprechend. Das zuvor erzeugte Schmelzebad 52 verfestigt sich, so dass eine Raupe 22 entsteht. Die Raupe 22 enthält eine Matrix 55, die durch Verfestigung des Schmelzebades 52 entsteht, sowie in der Matrix 55 dispergierte harte Teilchen 51. Eine Vielzahl derartiger Raupen 22 werden nebeneinander in der Breitenrichtung ohne Zwischenräume zwischen ihnen ausgebildet und decken einen gewünschten Bereich an der Seitenfläche 21A des Trägerelementes 21 ab, womit Ausbildung der Auflage 23 abgeschlossen wird (siehe 7). Es ist anzumerken, dass Auftragschweißen beispielsweise unter den im Folgenden aufgeführten Bedingungen ausgeführt werden kann, d.h., Schweißstrom von 230 A, Schweißspannung von 17 V, Zuführgeschwindigkeit der harten Teilchen von 110 g/min sowie Überstehhöhe der Raupen (excess bead heigth) von 4 mm. Als der Schweißdraht kann JIS YGW11 eingesetzt werden. Als die harten Teilchen können Teilchen auf Basis von WC oder W₂C eingesetzt werden.
Anschließend wird, wie unter Bezugnahme auf 5 zu sehen ist, ein Schritt des Warmschmiedens als ein Schritt S13 ausgeführt. In diesem Schritt S13 wird das Trägerelement 21 mit der in dem Schritt S12 ausgebildeten Auflage 23 warmgeschmiedet. Das Trägerelement 21 mit der daran ausgebildeten Auflage 23 wird auf eine Temperatur erhitzt, die Warmschmieden ermöglicht, und dann zum Schmieden in eine Form eingelegt, die einen Hohlraum hat, der einer gewünschten Form des Greifer-Stabes 30 entspricht. Das Schmieden wird durchgeführt, nachdem die Auflage 23 und das Trägerelement 21 als Ganzes auf eine Temperatur erhitzt worden sind, die Warmschmieden ermöglicht.
Mit diesem Warmschmieden wird ein Bereich des Trägerelementes 40 bearbeitet, der den Randabschnitt 49 der Auflage einschließt. Mit dem beim Warmschmieden bearbeiteten Randabschnitt 49 der Auflage wird der Greifer-Stab 30 hergestellt, bei dem der freiliegende Bereich 42 und die Oberfläche der Auflage 50 in dem Randabschnitt 49 der Auflage bündig miteinander sind. In dem Randabschnitt 49 der Auflage bilden der freiliegende Bereich 42 und die Oberfläche der Auflage 50 eine bündig geschmiedete Oberfläche, die dem Bereich der Oberfläche der Form entspricht, die bei dem Warmschmieden eingesetzt wird, und in der der Randabschnitt 49 der Auflage bearbeitet wird. In dem Randabschnitt 49 der Auflage bilden der freiliegende Bereich 42 und die Oberfläche der Auflage 50 eine bündige Fläche, deren äußere Form der der zum Schmieden eingesetzten Form entspricht. Der Randabschnitt 49 der Auflage ist in der geschmiedeten Fläche eingeschlossen.
Wenn das Trägerelement 21, an dem die Auflage 23 ausgebildet ist, warmgeschmiedet wird, werden, wie unter Bezugnahme auf 8 und 3 zu sehen ist, harte Teilchen 51, die von einer Oberfläche der Auflage 23 beim Ausbilden der Auflage 23 vorstanden, in die Auflage 23 hineingepresst. Dadurch werden bei dem Greifer-Stab 30 die in dem Oberflächenbereich 50B der Auflage befindlichen harten Teilchen 51 in Kontakt mit der Oberfläche 50A der Auflage 50 angeordnet (siehe 3). Von den in dem Oberflächenbereich 50B der Auflage befindlichen harten Teilchen 51 hat jedes harte Teilchen 51, das einen an der Oberfläche 50A der Auflage 50 freiliegenden Bereich aufweist, einen spitzen Mittelwinkel θ (von weniger als 90°) an dem freiliegenden Bereich. Dadurch wird verhindert, dass sich das harte Teilchen 51 während des Einsatzes des Greifer-Stabes 30 herauslöst, wodurch sich die Verschleißfestigkeit des Greifer-Stabes 30 verbessert.
Wenn das Trägerelement 21, an dem die Auflage 23 ausgebildet ist, warmgeschmiedet wird, wird aufgrund der harten Teilchen 51, die sich bei Ausbildung der Auflage 23 in der Nähe der Grenzfläche zwischen der Auflage 23 und dem Trägerelement 21 befanden, eine Vielzahl von Vorsprüngen 59 in der Auflage 50 in dem Greifer-Stab 30 ausgebildet. In einem Vorsprung 59 ist ein hartes Teilchen 51 teilweise aufgenommen. Mit dem oben beschriebenen Vorgang wird gleichzeitig der Oberflächenbereich der Auflage 50 ausgebildet, der mit den in Kontakt mit der Oberfläche 50A angeordneten harten Teilchen 51 und den Vorsprüngen 59, die verhindern, dass sich die Auflage 50 von dem Träger 40 löst, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweist.
Anschließend wird, wie unter Bezugnahme auf 5 zu sehen ist, ein Schritt der Wärmebehandlung als ein Schritt S14 ausgeführt. In diesem Schritt S14 wird der mittels Warmschmieden in dem Schritt S13 hergestellte Greifer-Stab 30 Wärmebehandlung unterzogen. Die in dem Schritt S14 ausgeführte Wärmebehandlung besteht beispielsweise aus Härten und Anlassen. Damit wird dem Träger 40 des Greifer-Stabes 30 gewünschte Härte und Zähigkeit verliehen. Mit dem oben beschriebenen Vorgang wird der Greifer-Stab 30 in der vorliegenden Ausführungsform fertiggestellt.
Bei dem Verfahren zum Herstellen des Greifer-Stabes 30 in der oben dargestellten Ausführungsform kann, wenn die Auflage 23 an dem Trägerelement 21 ausgebildet wird, ein Oberflächenabschnitt des Trägerelementes 21, der dem Bereich des Trägerelementes 21 entspricht, in dem die Auflage 23 ausgebildet wird, vor Ausbildung der Auflage 23 im Voraus entfernt werden (oder es kann ein Unterschneidungs-Abschnitt in dem Trägerelement 21 ausgebildet werden). Dadurch wird das Maß der Verformung der Auflage 23 beim Schmieden verringert und so ein Fehler, wie beispielsweise Faltenbildung, der geschmiedeten Auflage 50 vermieden.
Im Folgenden wird beschrieben, wie eine Bodenplatte unter Verwendung des Greifer-Stabes 30 repariert wird. 9 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer Ketten-Fahreinrichtung zeigt. 10 ist eine schematische Perspektivansicht, die den Aufbau einer Bodenplatte zeigt.
Die Ketten-Fahreinrichtung 1 in der vorliegenden Ausführungsform ist, wie unter Bezugnahme auf 9 zu sehen ist, eine Fahreinrichtung für eine Arbeitsmaschine, wie beispielsweise eine Planierraupe, und enthält eine Kette 2, einen Rahmen 3, ein Laufrad 4, ein Kettenrad 5, eine Vielzahl (im vorliegenden Fall sieben) von Laufrollen 10 sowie eine Vielzahl (im vorliegenden Fall zwei) von Tragrollen 11.
Die Kette 2 enthält eine Vielzahl von Kettengliedern, die in Endlosform verbunden sind, sowie Bodenplatten 6, die an den entsprechenden Kettengliedern 9 befestigt sind. Die Kettengliedern 9 schließen äußere Kettenglieder 7 und innere Kettenglieder 8 ein. Die äußeren Kettenglieder 7 und die inneren Kettenglieder 8 sind abwechselnd verbunden.
Das Laufrad 4, die Vielzahl von Laufrollen 10 und die Vielzahl von Tragrollen 11 sind an dem Rahmen 3 so angebracht, dass sie um ihre jeweiligen Achsen herum gedreht werden können. Das Kettenrad 4 ist an einem Ende des Rahmens 3 angeordnet. Eine Kraftquelle, wie beispielsweise ein Motor, ist mit dem Kettenrad 5 verbunden, und das von der Kraftquelle angetriebene Kettenrad 5 dreht sich um seine Achse herum. An einer Außenumfangsfläche des Kettenrades 5 ist eine Vielzahl von Vorsprüngen 5A angeordnet, die radial nach außen vorstehen. Die Vorsprünge 5A sind mit der Kette 2 in Eingriff. Die Drehung des Kettenrades 5 wird so auf die Kette 2 übertragen. Die durch die Drehung des Kettenrades 5 angetriebene Kette 2 dreht sich in einer Umfangsrichtung.
Das Laufrad 4 ist an dem anderen Ende (gegenüber dem Ende, an dem das Kettenrad 5 angeordnet ist) des Rahmens 3 angebracht. Des Weiteren sind an dem Rahmen 3 in dem zwischen dem Kettenrad 5 und dem Laufrad 4 eingeschlossenen Bereich die Laufrollen 10 und die Tragrollen 11 an der Bodenkontakt-Seite bzw. der der Bodenkontakt-Seite gegenüberliegenden Seite angebracht. Die Außenumfangsflächen des Laufrades 4, der Laufrollen 10 und der Tragrollen 11 kommen in Kontakt mit der Innenumfangsfläche der Kette 2. Dadurch dreht sich die Kette 2, angetrieben durch die Drehung des Kettenrades 5, in der Umfangsrichtung und wird dabei von dem Laufrad 4, dem Kettenrad 5, den Laufrollen 10 und den Tragrollen 11 geführt.
Die Bodenplatte 6 enthält, wie unter Bezugnahme auf 10 zu sehen ist, einen Platten-Abschnitt 61, der die Form einer Platte hat, sowie einen Steg-Abschnitt 62, der von dem Platten-Abschnitt 61 vorsteht. Der Steg-Abschnitt 62 ist so ausgebildet, dass er in der radialen Richtung der Kette 2 von einer Außenumfangsfläche 61A des Platten-Abschnitts 61, die die der Außenumfangsseite der Kette 2 entsprechende Hauptfläche ist, nach außen vorsteht. Der Steg-Abschnitt 62 steht in einer Richtung vor, die die Außenumfangsfläche 61A des Platten-Abschnitts 61 schneidet. Der Steg-Abschnitt 62 hat eine Fläche 62A am vorderen Ende, die an dem vorderen Ende in der Richtung ausgebildet ist, in der er vorsteht.
An einem Ende des Platten-Abschnitts 61 in der Umfangsrichtung der Kette 2 ist ein erster gebogener Abschnitt 63 ausgebildet, der in einer Richtung gebogen ist, die der radial außenliegenden Seite der Kette 2 entspricht. An dem anderen Ende des Platten-Abschnitts 61 in der Umfangsrichtung der Kette 2 ist ein zweiter gebogener Abschnitt 64 ausgebildet, der in einer Richtung gebogen ist, die der radial innenliegenden Seite der Kette 2 entspricht. Ein Paar Bodenplatten 6, die aneinandergrenzen, ist so angeordnet, dass eine Fläche an der Innenumfangsseite des ersten gebogenen Abschnitts 62 einer Bodenplatte 6 mit einer Fläche an der Außenumfangsseite des zweiten gebogenen Abschnitts 64 der anderen Bodenplatte 6 in Kontakt kommt.
Wenn die Ketten-Fahreinrichtung 1 in Betrieb ist, werden die Steg-Abschnitte 62 der Bodenplatten 6 verschlissen. Ein Verfahren zum Reparieren einer Bodenplatte 6, deren Steg-Abschnitt 62 verschlissen ist, wird im Folgenden beschrieben.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Reparieren einer Bodenplatte schematisch darstellt. 12 ist eine schematische Perspektivansicht, die das Verfahren zum Reparieren einer Bodenplatte darstellt. 13 ist eine schematische Schnittansicht, die das Verfahren zum Reparieren einer Bodenplatte darstellt.
Bei dem Verfahren zum Reparieren einer Bodenplatte 6 in der vorliegenden Ausführungsform wird, wie unter Bezugnahme auf 11 zu sehen ist, ein Schritt zum Reparieren eines Greifer-Stabes als ein Schritt S21 ausgeführt. In diesem Schritt S21 wird, wie unter Bezugnahme auf 12 zu sehen ist, ein Greifer-Stab 30 gemäß der oben dargestellten Ausführungsform gefertigt. Dabei wird ein Greifer-Stab 30, der eine geeignete Form (z.B. Länge) hat, entsprechend der Form (z.B. Länge) des Steg-Abschnitts ausgewählt, mit dem der Greifer-Stab verbunden werden soll.
Anschließend wird ein Schritt zum Reinigen des Steg-Abschnitts als ein Schritt S22 ausgeführt. In diesem Schritt S22 wird der Steg-Abschnitt 62, an dem Sand und andere Materialien haften, gereinigt. Insbesondere werden Sand und andere Materialien, die an die Fläche 62A am vorderen Ende gelangt sind, mit der der Greifer-Stab 30 in dem nächsten Schritt verbunden werden soll, entfernt, so dass der Zustand der Fläche 62A am vorderen Ende zum Schweißen geeignet ist. Dabei kann, um das Verschweißen weiter zu erleichtern, die Fläche am vorderen Ende 62A zum Glätten oder dergleichen bearbeitet werden.
Anschließend wird ein Schritt zum vorübergehenden Verschweißen als ein Schritt S23 ausgeführt. In diesem Schritt S23 werden, wie unter Bezugnahme auf 12 und 13 zu sehen ist, der Steg-Abschnitt 62 und der Greifer-Stab 30 vorübergehend verschweißt. Das heißt, zunächst werden die Bodenplatte 6 und der Greifer-Stab 30 so gehalten, dass die Fläche 62A am vorderen Ende des Steg-Abschnitts 62 und die Verbindungsfläche 63 des Greifer-Stabes einander zugewandt sind. Die Fläche 62A am vorderen Ende des Steg-Abschnitts 62 und die Verbindungsfläche 33 des Greifer-Stabes 30 sind um eine Spaltbreite d getrennt. Die Spaltbreite d kann entsprechend der Form des Steg-Abschnitts 62 und dergleichen entsprechend festgelegt werden. Die Spaltbreite d kann beispielsweise auf ungefähr 1 mm festgelegt werden.
Der Steg-Abschnitt 62 und der Greifer-Stab 30 werden dann beispielsweise mittels Metall-Schutzgasschweißen so verschweißt, dass die Fläche 62A am vorderen Ende des Steg-Abschnitts 62 und die Verbindungsfläche 33 des Greifer-Stabes 30 miteinander verbunden sind. Ein erster Verbindungs-Abschnitt 38 wird zwischen dem Steg-Abschnitt 62 und dem Greifer-Stab 30 ausgebildet.
Anschließend wird, wie unter Bezugnahme auf 11 zu sehen ist, ein Schritt zum dauerhaften Verschweißen als ein Schritt S24 durchgeführt. In diesem Schritt S24 werden der Steg-Abschnitt 62 und der Greifer-Stab 30 dauerhaft miteinander verschweißt. Es wird, wie unter Bezugnahme auf 13 zu sehen ist, Schweißen, so beispielsweise Metall-Schutzgasschweißen, durchgeführt, um so den Bereich zwischen der Fläche 62A am vorderen Ende des Steg-Abschnitts 62 und den ersten Seitenflächen 35 des Greifer-Stabes 30 auszufüllen. Der Fugenwinkel ϕ beträgt beispielsweise 45°. Ein zweiter Verbindungs-Abschnitt 39 ist zwischen dem Steg-Abschnitt 62 und dem Greifer-Stab 30 ausgebildet. Wenn der Steg-Abschnitt 62 und der Greifer-Stab 30 so verbunden sind, ist die Reparatur der Bodenplatte 6 abgeschlossen.
Die so reparierte Bodenplatte 6 enthält, wie unter Bezugnahme auf 13 zu sehen ist, den Platten-Abschnitt 61, der die Form einer Platte hat, den Steg-Abschnitt 62, der von der Außenumfangsfläche 61A (der Hauptfläche, die der Außenumfangsseite der Kette 2 entspricht) des Platten-Abschnitts 61 vorsteht, sowie den Greifer-Stab 30, der mit der Fläche 62A am vorderen Ende des Steg-Abschnitts 62 verbunden ist. Der mit dem Steg-Abschnitt 62 verbundene Greifer-Stab 30 weist, wie oben erläutert, ausgezeichnete Lebensdauer auf. So kann, wenn mit dem Reparaturverfahren der vorliegenden Ausführungsform repariert wird, die Häufigkeit von Reparaturen verringert werden und damit die durch die Reparaturen verursachte Stillstandszeit der Arbeitsmaschine reduziert werden.
Obwohl in der oben dargestellten Ausführungsform der Fall beschrieben worden ist, dass der Greifer-Stab zum Reparieren einer Bodenplatte eingesetzt wird, ist der Einsatz des Greifer-Stabes nicht darauf beschränkt. Der Greifer-Stab kann von Anfang an in einer neuen Bodenplatte enthalten sein. In diesem Fall kann beispielsweise ein Aufbau einer Bodenplatte zum Einsatz kommen, bei dem ein Steg-Abschnitt nur geringfügig vorsteht und ein Greifer-Stab mit dem vorderen Ende in der Richtung verbunden ist, in der der Steg-Abschnitt vorsteht.
Beispiele
Ein Muster in Form des Greifer-Stabes 30 wurde mit einem ähnlichen Prozess wie dem in der oben dargestellten Ausführungsform beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt, und das hergestellte Muster wurde einem Test unterzogen, um den Aufbau der Auflage und dergleichen zu untersuchen (Beispiel). Zu Vergleichszwecken wurde ein Muster mit einem ähnlichen Herstellungsverfahren hergestellt, wobei jedoch der Schritt zum Ausbilden einer Auflage (Schritt S12) weggelassen wurde und eine Auflage mittels Auftragschweißen nach der Wärmebehandlung ausgebildet wurde. Das hergestellte Muster wurde einem ähnlichen Test unterzogen (Vergleichsbeispiel).
14 ist eine Fotografie, die einen Querschnitt des Musters zeigt, das in Form des Greifer-Stabes 30 ausgebildet wurde. In dem Randbereich 49 der Auflage sind, wie unter Bezugnahme auf 14 zu sehen ist, der freiliegende Bereich 42 und die Oberfläche der Auflage 50 bündig miteinander und bilden eine geschmiedete Fläche. Damit wird bestätigt, dass der Greifer-Stab 30 in der oben dargestellten Ausführungsform mit dem Herstellungsverfahren in der oben dargestellten Ausführungsform hergestellt werden kann. Es ist keine Rissbildung zwischen der Auflage 50 und dem Träger 40 zu verzeichnen. Es lässt sich kein Fehler erfassen, der auf nach der Ausbildung der Auflage durchgeführtes Warmschmieden zurückzuführen ist.
15 ist eine mikrofotografische Aufnahme, die durch Abbilden einer Oberfläche der Auflage des Beispiels und ihrer Umgebung gewonnen wurde. 16 ist eine mikrofotografische Aufnahme, die durch Abbilden einer Oberfläche der Auflage des Vergleichsbeispiels und ihrer Umgebung gewonnen wurde. Bei der Auflage des Vergleichsbeispiels, die mittels Auftragschweißen ausgebildet und anschließend keinem Schmieden unterzogen wurde, stehen, wie in 16 gezeigt, harte Teilchen 51 erkennbar von der Oberfläche 50A der Auflage vor. Bei der Auflage des Beispiels, die ausgebildet und anschließend mittels Schmieden bearbeitet wurde, sind, wie unter Bezugnahme auf 15 zu sehen ist, in dem Oberflächenbereich befindliche harte Teilchen 51 nebeneinander angeordnet in der Auflage (Matrix 55) eingebettet. Die harten Teilchen 51 sind in Kontakt mit der Oberfläche 50A der Auflage 50 ausgerichtet. Ein hartes Teilchen 51, das einen an der Oberfläche 50A der Auflage 50 freiliegenden Bereich aufweist, hat an dem freiliegenden Bereich einen spitzen Mittelwinkel θ (von weniger als 90°). Dies ist vermutlich darauf zurückzuführen, dass bei dem Prozess, in dem die Auflage mittels Schmieden bearbeitet wird, die harten Teilchen 51, die von der Oberfläche 50A der Auflage vorstanden, in die Matrix 55 gepresst werden, die relativ niedrige Härte aufweist.
17 ist eine mikrofotografische Aufnahme, die durch Abbilden einer Grenzfläche zwischen der Auflage und dem Träger des Beispiels und ihrer Umgebung gewonnen wurde. 18 ist eine mikrofotografische Aufnahme, die durch Abbilden einer Grenzfläche zwischen der Auflage und dem Träger des Vergleichsbeispiels und ihrer Umgebung gewonnen wurde. Bei dem Vergleichsbeispiel, bei dem die Auflage mittels Auftragschweißen ausgebildet und anschließend keinem Schmieden unterzogen wurde, ist, wie in 18 gezeigt, die Grenzfläche zwischen der Auflage (Matrix 55) und dem Träger 40 eben. Bei dem Beispiel, bei dem die Auflage ausgebildet und dann mittels Schmieden bearbeitet wurde, ist, wie unter Bezugnahme auf 14 zu sehen ist, in dem Bereich, der die Grenzfläche zwischen der Auflage (Matrix 55) und dem Träger 40 einschließt, eine Vielzahl von Vorsprüngen 59 ausgebildet und steht die Auflage (Matrix 55) auf den Träger 40 zu vor. In jedem Vorsprung 59 ist ein Teil eines entsprechenden harten Teilchens 51 aufgenommen. Es wird davon ausgegangen, dass die Vorsprünge 59 bei Bearbeitung der Auflage mittels Schmieden aufgrund des Vorhandenseins der harten Teilchen 51 in der Nähe der Grenzfläche mit dem Trägerelement ausgebildet worden sind. Ein hartes Teilchen 51, das zur Ausbildung eines Vorsprungs 59 beigetragen hat, ist wenigstens teilweise in dem Vorsprung 59 aufgenommen.
Industrielle Einsatzmöglichkeiten
Die Bodenplatte und das Verfahren zu ihrer Herstellung gemäß der vorliegenden Erfindung können besonders vorteilhaft bei einer Bodenplatte, die eine Auflage aufweist, und dem Verfahren zu ihrer Herstellung eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Ketten-Fahreinrichtung;
2: Kette;
3: Rahmen;
4: Laufrad;
5: Kettenrad;
5A: Vorsprung;
6: Bodenplatte;
7: äußeres Glied;
8: inneres Glied;
9: Kettenglied;
10: Laufrolle;
11: Tragrolle;
21: Trägerelement;
21A: Seitenfläche;
21B: Endfläche;
22: Raupe;
23: Auflage;
30: Greifer-Stab;
31: Endfläche;
32: vordere Endfläche;
33: Verbindungsfläche;
34: zweite Seitenfläche;
35: erste Seitenfläche;
38: erster Verbindungs-Abschnitt;
39: zweiter Verbindungs-Abschnitt;
40: Träger;
41: abgedeckter Bereich;
42: freiliegender Bereich;
49: Randabschnitt der Auflage;
50: Auflage;
50A: Oberfläche;
50B: Oberflächenbereich der Auflage;
51: hartes Teilchen;
52: Schmelzebad;
55: Matrix;
59: Vorsprung;
61: Platten-Abschnitt;
61A: Außenumfangsfläche;
62: Steg-Abschnitt;
62A: Fläche am vorderen Ende;
63: erster gebogener Abschnitt;
64: zweiter gebogener Abschnitt;
70: Schweißbrenner;
71: Schweißdüse;
72: Kontaktspitze;
73: Schweißdraht;
74: Lichtbogen; und
80: Düse zum Zuführen harter Teilchen.

Claims

Bodenplatte (6), die Bestandteil einer Kette (2) einer Ketten-Fahreinrichtung (1) ist und umfasst: einen Steg-Abschnitt (62); und einen Greifer-Stab (30), der mit dem Steg-Abschnitt (62) verbunden ist, wobei der Greifer-Stab (30) umfasst: einen Träger (40), der die Form eines Stabes hat und aus einem ersten Metall besteht; sowie eine Auflage (50), die sich in einer Längsrichtung des Trägers (40) erstreckt und einen abgedeckten Bereich (41) als einen Teil einer Außenumfangsfläche des Trägers (40) abdeckt, wobei in einem Randabschnitt (49) der Auflage (50), der einer Grenze zwischen dem abgedeckten Bereich (41) und einem freiliegenden Bereich (42) außerhalb des abgedeckten Bereiches (41) der Oberfläche des Trägers (40) entspricht, der freiliegende Bereich (42) und eine Oberfläche der Auflage (50) bündig miteinander sind und eine geschmiedete Fläche bilden.
Bodenplatte (6) nach Anspruch 1, wobei die Auflage (50) enthält: eine Matrix (55), die aus einem zweiten Metall besteht; und harte Teilchen (51), die in der Matrix (55) dispergiert sind.
Bodenplatte (6) nach Anspruch 2, wobei die in einem Oberflächenbereich (50B) der Auflage (50) befindlichen harten Teilchen (51) nebeneinander angeordnet in der Auflage (50) eingebettet sind und der Oberflächenbereich (50B) der Auflage (50) ein von der Oberfläche (50A) der Auflage (50) ausgehender Bereich innerhalb eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers der harten Teilchen (51) ist.
Bodenplatte (6) nach Anspruch 3, wobei die in dem Oberflächenbereich (50B) der Auflage (50) befindlichen harten Teilchen (51) in Kontakt mit der Oberfläche (50A) der Auflage (50) angeordnet sind.
Bodenplatte (6) nach Anspruch 3, wobei von den in dem Oberflächenbereich (50B) der Auflage (50) befindlichen harten Teilchen (51) jedes harte Teilchen (51), das einen an der Oberfläche (50A) der Auflage (50) freiliegenden Bereich aufweist, einen spitzen Mittelwinkel (θ) an dem an der Oberfläche (50A) der Auflage (50) freiliegenden Bereich hat.
Bodenplatte (6) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Auflage (50) in einem Bereich, der eine Grenzfläche zwischen der Auflage (50) und dem Träger (40) einschließt, eine Vielzahl von Vorsprüngen (59) enthält, die auf den Träger (40) zu vorstehen, und in jedem Vorsprung (59) ein hartes Teilchen (51) wenigstens teilweise aufgenommen ist.
Verfahren zum Herstellen einer Bodenplatte (6), die Bestandteil einer Kette (2) einer Ketten-Fahreinrichtung (1) ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Fertigen eines Trägerelementes (21), das die Form eines Stabes hat und aus einem ersten Metall besteht; Ausbilden einer Auflage (23), sodass sie sich in einer Längsrichtung des Trägerelementes (21) erstreckt und einen abgedeckten Bereich als einen Teil einer Oberfläche des Trägerelementes (21) abdeckt; Schmieden des Trägerelementes (21), an dem die Auflage (23) ausgebildet ist, zu einem Greifer-Stab (30), wobei ein Randabschnitt der Auflage (23) bearbeitet wird, der einer Grenze zwischen dem abgedeckten Bereich und einem freiliegenden Bereich außerhalb des abgedeckten Bereiches der Oberfläche (21A) des Trägerelementes (21) entspricht; sowie Verbinden des Greifer-Stabes (30) mit einem Steg-Abschnitt (62) der Bodenplatte (6).
Verfahren zum Herstellen einer Bodenplatte (6) nach Anspruch 7, wobei der Schritt des Schmiedens des Trägerelementes (21), an dem die Auflage (23) ausgebildet ist, Warmschmieden des Trägerelementes (21) einschließt, an dem die Auflage (23) ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Bodenplatte (6) nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Schmiedens des Trägerelementes (21), an dem die Auflage (23) ausgebildet ist, einschließt, dass die Auflage (23) und das Trägerelement (21) zum Warmschmieden als Ganzes erhitzt werden.
Verfahren zum Herstellen einer Bodenplatte (6) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Schritt des Ausbildens der Auflage (23) Ausbilden der Auflage (23) einschließt, die eine aus einem zweiten Metall bestehende Matrix (55) sowie in der Matrix (55) dispergierte harte Teilchen (51) enthält.