DE1937322B2 - Verbundkörper aus einer Metallplatte und einer nichtmetallischen Verkleidung, insbesondere für Förderschurren und Förderbecher - Google Patents
Verbundkörper aus einer Metallplatte und einer nichtmetallischen Verkleidung, insbesondere für Förderschurren und FörderbecherInfo
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Description
Die Erfindung geht von einem bekannten Verbundkörper der im Oberbegriff des Anspruchs I angegebenen
Art aus.
Keramische Verkleidungen werden bei Rutschen, Förderbechern und ähnlichen Anlageteilen, die einem
starken Verschleiß durch scheuernde oder korrodieren* de Stoffe ausgesetzt sind, zum Schutz des metallischen
Untergrundes verwendet Ferner gibt es Fälle, bei denen eine nichtmetallische Oberfläche zur Verfügung stehen
soll, die völlig frei von Metall, Vertiefungen und Fremdstoffen ist. Auch hier bieten sich keramische
Auflagen an. Keramische Verkleidungen sind also in vielen Fällen vorteilhaft, doch ermöglichen die bekannten
Konstruktionen und Verfahren zum Befestigen von Keramiksegmenten an Metallflächen keine Auswechselung
von verschlissenen oder zu Bruch gegangenen Segmenten, wenn die Verkleidung einmal angebracht
ist
Es ist schon versucht worden, metallische Befestigungselemente
in Keramiksegmente einzuformen. Beispielsweise können in der Metallfläche Löcher zur
Aufnahme einer Schraube vorgesehen sein, während in
ίο den Keramiksegmenten Muttern eingeformt sind. Diese
Maßnahmen sind jedoch nicht anwendbar, wenn die andere Fläche der Metallplatte nicht freiliegt oder nicht
zugänglich ist Ferner muß in dem Keramiksegment eine Ausnehmung eingeformt sein und die Mutter genau in
is diese Ausnehmung eingepaßt und einzementiert werden,
damit die Kanten eines jeden Segmentes einwandfrei an den Kanten der angrenzenden Segmente
anliegen.
Bei einer anderen Befestigungsart sind die Keramik-Segmente ineinander verzahnt und mit der Trägerplatte durch einen Rahmen oder ein anderes Bauteil, das die Verkleidung umrandet, verbunden. Bei dieser Konstruktion ist es schwierig, einzelne Keramiksegmente auszuwechseln, da die Segmente mit verzahnenden
Bei einer anderen Befestigungsart sind die Keramik-Segmente ineinander verzahnt und mit der Trägerplatte durch einen Rahmen oder ein anderes Bauteil, das die Verkleidung umrandet, verbunden. Bei dieser Konstruktion ist es schwierig, einzelne Keramiksegmente auszuwechseln, da die Segmente mit verzahnenden
Es stellte sich somit die Aufgabe, einen Verbundkörper der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Art in der Weise zu verbessern, daß bei einer schnellen Befestigungsmöglichkeit Verkleidungen aus Keramik-Segmenten
verschiedener Art und Dicke an verschiedenen Stellen einer Trägerplatte angebracht werden
können, ohne daß eine Änderung der Trägerplatte erforderlich ist, und daß vor allem eine Auswechselung
einzelner Keramiksegmente möglich ist
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen
gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unieransp-Qrhen 2 bis 4
gekennzeichnet während Anspruch 5 ein Verfahren für die Herstellung der Erfindung zum Gegenstand hat In
den Unteransprüchen sind teilweise bekannte Merkmale enthalten.
Zum Verkleiden eines metallischen Untergrundes mit einer Auflage eines anderen Metalls ist es bereits
bekannt in eine durchgehende konische Bohrung des Untergrundes ein konisches Befestigungselement einzusetzen
und dieses am Ende mit dem geringeren Querschnitt mit der metallischen Auflage zu verschweißen
(britische Patentschriften 10 53 258 und 11 35 113).
Auch hat man schon in der Bohrung, in der die Schweißnaht angesetzt ist eine radial nach innen
gerichtete Schulter vorgesehen (US-Patentschrift 32 04 083). Die Verhältnisse sind jedoch bei diesen
Metall-auf-Metall-Verbundkörpern ganz andere als bei
einem Verbundkörper aus metallischem Untergrund einer Auflage aus Keramiksegmenten, und die der
prinzip, bestehend aus Aufgabe und der Gesamtheit aller Lösungsmittel sind beim Stand der Technik keine
solchen technischen Hinweise zu erkennen, daß dieses Gestaltungsprinzip ohne weiteres und ohne erfinderische
Überlegungen hätte entwickelt werden können, wenn auch durch das Prinzip der Verbindung über
konische Befestigungselemente, die in Bohrungen der Segmente eingesetzt werden und an ihrem unteren
verengenden Bohrungsteil angeschweißt werden, die
Erfindungshöhe noch nicht begründen werden soll, weil
hierzu beim Stand der Technik genügend technische Hinweise vorhanden sind. Jedoch ist die Gesamtheit
aller Gestaltungsmerkmale durch den Stand der Technik nicht nahegelegt worden. Insbesondere ist die
Erfindungshöhe durch die Merkmale begründet, die darin bestellen, daß das meiallplattenseitige Ende des
Befestigungüelementes einen Abstand zur Metallplatte aufweist, vor allem im Hinblick auf die technische
Wirkung derselben. ι ο
Die Erfindung bietet gegenüber bekannten Befestigungsmaßnahmen
zunächst den Vorteil, daß in dem Metallkörper keine Bohnmgen vorhanden zu sein
brauchen. Auch ist es nicht erforderlich, daß die der
Auflagenseite gegenüberliegende Seite des Metallkörpers zugänglich ist Beim Anbringen der Keramiksegmente
ist man somit nicht auf Stellen festgelegt, an
denen sich eine Bohrung in der Trägerplatte befindet. Der Schulteransatz am metallplattenseitigen Ende der
Bohrung in den Keramiksegmenten bildet praktisch ein Bett für das Schweißmetall, so daß bei der Herstellung
des Verbundkörpers auch ohne sehr sorgfältiges Arbeiten eine gute und einwandfreie Schweißverbindung
erhalten wird. Darüber hinaus erleichtert die Schulter auch die Auswechselung eines einzelnen
Keramiksegmentes. Wie nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird, braucht man nur Schulter und
Schweißnaht wegzubohren und kann dann die Verbindung durchtrennen, ohne das angrenzende Segment zu
beschädigen. Das ist besonders wertvoll, wenn mehrere benachbarte Segmente in einem Eckpunkt durch ein
einziges Befestigungselement gehalten werden und nur ein Segment ausgewechselt werden soll. Dadurch, daß
das Befestigungselement am metallplattenseitigen Ende einen Abstand zur Metallplatte hat, wird das Anschwei-Ben
weiter erleichtert, da der Lichtbogen nur von der Schulter des metallischen Befestigungselementes auf die
Metallplatte übergehen kann.
An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Becher eines Becherwerks mit einer Keramikauskleidung aus auf
einer Metallplatte befestigten Segmenten,
F i g. 2 einen Schnitt durch den Becher längs der Linie 2-2 in F ig. 1,
Fig.3 einen vergrößerten Schnitt durch den Becher
längs der Linie 3-3 in F i g. 1,
Fig.4 eine Einzelheit eines Befestigungselementes
im Längsschnitt,
F i g. 5 eine Draufsicht auf das in F i g. 4 dargestellte Befestigungselement
F i g. 6 eine Draufsicht auf eine abgeänderte Auskleidungsart,
Fig. 7 einen Schnitt durch die Auskleidungsart längs
der Linie 7-7 in F i g. 6 und v;
F i g. 8 einen Schnitt durch ein Befestigungselement für diese Auskleidungsart
Die F i g. 1 und 2 zeigen schematische Darstellungen eines Förderbechers, der verwendet werden kann, um
schleißendes oder korrodierendes Material, wie Koks, ω
von einer Stelle zur anderen zu befördern. Der Becher 2 besteht aus einem metallischen Mantel 4, der den Boden,
die Endwände und die Seitenwände des Bechers bildet. Auf die Mantelplatten an der Innenseite des Bechers
sind eine Anzahl von Verkleidungssegmenten 6 aufgelegt Diese Verkleidungssegmente 6 sind, wie in
F i g. 3 dargestellt mit der Mantelplatte 4 einzeln durch metallische Befestigungselemente 8 verbunden. Das
Befestigungselement ist im Längsschnitt in F i g, 4 und in Draufsicht in F i g, 5 dargestellt Es hat in der Mitte eine
durchgehende Bohrung 10, die sich von einem Ende 12 bis zum gegenüberliegenden Ende 14 erstreckt und ist
zwischen den Enden 12 und 14 konisch mit einer Mantelfläche 16 ausgebildet An der Innenseite der
Bohrung 10 ist an dem Ende 14 mit dem geringeren Querschnitt eine Schulter 18 angeformt
Das nichtmetallische Segment 6 hat eine durchgehende öffnung 20, die sich von der freiliegenden Oberseite
des Segments zur Unterseite erstreckt die am Mantel 4 anliegt Die Segmente 6 bestehen üblicherweise aus
Keramikform teilen, beispielsweise aus Aluminiumoxid
oder einem anderen nichtmetallischen hitze- und korrosionsbeständigen Werkstoff. Die öffnung 20 hat
einen konischen Abschnitt 22 und einen zylindrischen Abschnitt 24. Der öffnungswinkel des konischen
Abschnitts 22 ist etwa der gleiche wie der der Mantelfläche 16 des Befestigungselementes 8. Die
Länge des konischen Abschnittes 21 ist aber etwas größer als die des Halters 8, so daß das Ende 14 mit dem
geringeren Querschnitt zu der Unterseite des Segmentes 6 Abstand hat
Auf der den Keramiksegmenten zugewandten Seite der Mantdplatte 4 ist zweckmäßigerweise eine Schicht
aus einem Bindemittel 26, wie Zement Klebstoff oder Kitt aufgetragen, um Unregelmäßigkeiten der Oberfläche
der Mantelplatte auszugleichen. Im metallplattenseitigen Ende der Bohrung 10 ist mit Hilfe eines
geeigneten Schweißverfahrens eine Schweißnaht 28 hergestellt Die Schweißnaht 28 stellt eine Verbindung
des Befestigungselementes 8 mit der Innenfläche der Mantelplatte 4 her und erstreckt sich hinter die Schulter
18 des Befestigungselementes 8, so daß das Befestigungselement starr mit der Mantelplatte 4 verbunden
ist In dem zylindrischen Abschnitt 24 der Öffnung 20 ist eine zylindrische Abdeckung 30 eingesetzt und an der
Außenseite mit einer Klebstoffschicht 32 bedeckt, um das Befestigungselement 8 gegen korrodierende Einflüsse
von der Oberseite des Segmentes 6 her zu schützen. Die Abdeckung 30 besteht am besten aus dem
gleichen Werkstoff wie das Segment 6.
Um die Segmente 6 irn Becher 2 anzubringen, *,vird ein
Segment auf die jeweilige Mantelpiatia aufgelegt,
nachdem zuvor die Bindemittelschicht 26 entweder auf die Unterseite des Segments 6 oder auf die Oberseite
der Mantelplatte 4 aufgetragen worden ist Wenn sich das Segment 6 in der vorgesehenen Lage auf der
Mantelplatte 4 befindet wird das Befestigungselement 8 in die öffnung 20 eingesetzt. Eine ummantelte
Schweißelektrode wird durch die Bohrung 10 eingeführt und zwischen der Oberfläche der Mantelplatte 4
und dei Schulter 18 des Befestigungselementes 8 wird die Schweißnaht 28 hergestellt Anschließend wird die
Abdeckung 30 in den zylindrischen Abschnitt 24 der öffnung 20 eingebracht und in dieser Lage durch eine
geeignete Klebstoffschicht 32 befestigt. Dies wird für jedes Segment 6 wiederholt, bis alle Segmente an der
Innenseite des Mantels 4 angebracht worden sind.
Ein wichtiger Vorteil des Verbundkörpers und des Verfahrens zu seiner Herstellung besteht darin, daß die
Befestigungselemente mühelos entfernt werden können, falls eines oder mehrere der Seguiente ausgewechselt
werden sollen. Durch 1ie öffnung 10 in der Mitte des Befestigungselementes wird ein Bohrer geführt und mit
ihm werden die Schweißnaht 28 und die Schulter 18 (F i g. 3) weggebohrt. Dadurch wird das Befestigungselement
der Trägerplatte gelöst, so daß das von dem
Befestigungselement gehaltene Segment nun abgenommen werden kann. Das gestattet das Auswechseln
einzelner Segmente, ohne daß angrenzende Segmente beschädigt werden.
In den F i g. 6 und 7 ist eine weitere Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Eine Anzahl nichtmetallischer Segmente 34 ist durch ein Befestigungselement 38 an
der jeweiligen Ecke des Segmentes mit einer Metallplatte 36 verbunden. Die Segmente 34 sind rechteckige
Platten und weisen an jeder Ecke einen konischen Viertelkreiskreisausschnitt 40 auf, der der konischen
Außenfläche des Befestigungselementes 38 entspricht. Vier aneinandergrenzende Segmente 34 wirken also
zusammen, um gemeinsam eine öffnung 42 für das Befestigungselement 38 zu bilden. Die Segmente 34
haben im wesentlichen gerade Seiten, die rechtwinklig zu den Ober- und Unterseiten liegen. Zwischen den
ausgesetzt ist, kann das Befestigungselement unbedeckt bleiben.
Um eine Auskleidung an einer Metallplatte in der in den F i g. 6 und 7 dargestellten Art anzubringen, werden
die Segmente 34 in der in Fig.6 veranschaulichten Weise auf der Oberfläche der Platte 36 angeordnet und
das Befestigungselement 38 wird in die öffnung 42 zwischen den aneinandergrenzenden Segmenten eingesetzt.
Eine Schweißelektrode wird durch die Bohrung 48 geführt und eine Schweißnaht 52 hergestellt, die die
Platte 36 mit dem Befestigungselement 38 verbindet und sich hinter die Schulter 50 in der Bohrung 48 erstreckt.
Entsprechende Befestigungselemente werden an jeder Ecke der verschiedenen Segmente 34 angebracht,
wodurch die Segmente fest mit der Platte 36 verbunden werden.
In F i g. 8 ist eine abgeänderte Ausführungsform eines
Befestigungselementes 38 ist eine Zement- oder Klebstoffschicht 44 aufgetragen. Eine entsprechende
Bindemittelschicht 46 kann bei Bedarf zwischen der Oberfläche der Mantelplatte 36 und den Segmenten 34
vorgesehen sein.
Das Befestigungselement 38 hat in der Mitte eine Bohrung 48, die sich durch das Element hindurcherstreckt.
Am unteren Ende der Bohrung 48 befindet sich eine nach innen gerichtete radiale Schulter 50. Am
metallplattenseitigen Ende des Befestigungselementes 38 ist durch ein geeignetes Schweißverfahren eine
Schweißnahl 52 hergestellt, die das Befestigungselement fest mit der Mantelplatte 36 verbindet. Wie aus
Fig. 7 ersichtlich, schließt das Ende des Befestigungselements 38 mit dem größeren Querschnitt im
wesentlichen bündig mit d^n freiliegenden Flächen der
Segmente 34 ab. Wenn die Segmente 34 an einer Rutsche oder sonst an einer Stelle angebracht sind, wo
das metallische Befestigungselement 38 keinem übermäßigen Abrieb oder keiner übermäßigen Korrosion
weist eine konische Form und eine konische Bohrung 56 auf, so daß seine Wandstärke im wesentlichen konstant
ist. An dem Ende mit dem geringeren Querschnitt erstreckt sich jedoch eine Schulter 58 radial nach innen,
die mit der Schweißnaht bei der Befestigung des Elementes mit der Metallplatte 54 zusammenwirkt. Die
2ϊ große öffnung an dem Ende des Befestigungselementes
54 mit dem größeren Querschnitt und die kurze axiale Länge der 3efestigungselementes erleichtern wegen
des relativ großen Platzes, der zur Verfügung steht, besonders das Anschweißen von Befestigungselemen-
JO ten kleiner Größe.
Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Maßnahmen lassen sich nichtmetallische Verschleißplatten oder
-Segmente schnell und mühelos an Metallwänden anbringen. Durch die Verwendung metallischer Bcfestigungselemente,
die an Metallwände oder Trägerplatten angeschweißt werden, können Segmente unterschiedlicher
Stärke und aus den verschiedenen Werkstoffen angebracht werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Verbundkörper aus einer Metallplatte und einer nichtmetallischen Verkleidung aus plattenförmigen
Segmenten, insbesondere für Förderschurren und Förderbecher, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Segment (6, 34) mindestens eine durchgehende Öffnung (20, 42) aufweist, die in
Richtung auf die Metallplatte (4, 36) einen sich konisch verengenden Querschnitt (16) hat und in die
ein mit einer durchgehenden Bohrung (10, 48, 56) versehenes konisches Befestigungselement (8, 38,
54) aus Mietall eingesetzt ist, dessen metallplattenseitiges
Ende von der Metallplatte (4, 36) einen Abstand hat, das am metaJlpIattenseitigen Ende der
Bohrung (10, 48, 56) einen radial nach innen gerichtete Schulter (18, 50, 58) aufweist und das
durch eine Schweißnaht (28,52) zwischen Bohrung (10,48,5S) üiKf Metallplatte (4,36) befestigt ist
2. Verbundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Befestigungselementes
(8) geringer als die Stärke des Segmentes (6) ist und im verbleibenden Teil der Segmentöffnung
(20,42) eine nichtmetallische Abdeckung (30) für das
Befestigungselement (8) angeordnet ist
3. Verbundkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Metallplatte
(4, 36) und jedem Segment (6, 34) eine Bindemittelsctrrfit (26,46) angeordnet ist
4. Verbundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dai$ eine Anzahl von
Segmenten (34) in einer Ebe-'ie mii aneinandergrenzenden
Kanten auf der Metallplatte (36) angeordnet sind, wobei sich die durchgehende öffnung an
aneinandergrenzenden Ecken der Segmente (34) befindet und in den Fugen zwischen den angrenzenden
Segmenten (34) ein Bindemittel (44) angeordnet ist
5. Verfahren zur Herstellung des Verbundkörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Segmente unter Zwischenfügen einer Bindemittelschicht auf der Metallplatte
angeordnet, die metallischen Befestigungselemente (8, 38, 54) in den Segmentöffnungen (20, 42)
eingesetzt werden, jeweils eine Schweißelektrode in die Bohrung (10,48,56) der Befestigungselemente (8,
38, 54) geführt wird und die Schweißung derart ausgeführt wird, daß die Schweißverbindung (28,52)
auf den Innenraum der Bohrung im Befestigungselement und deren Umgebung beschränkt bleibt
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Cited By (2)
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DE19610636C2 (de) * | 1996-03-11 | 2000-09-07 | Tally Computerdrucker Gmbh | Verbinden für Schalldämmkörper, wie z.B. Schalldämmplatten mit Gerätegehäusen, insbesondere mit Druckgehäusen |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |