DE19528512A1 - Verschleißteile und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verschleißteile mit einem Schlagkörper aus Eisenwerkstoffen und ein Verfahren zu deren Herstellung. Verschleißteile dieser Art werden beispielsweise in Shredder-Anlagen, Hammer- und Prallmühlen zur Aufbereitung von Mineralstoffen, Baurestmassen, Schrott und ähnlichen Materialien eingesetzt.

In der Aufbereitungstechnik sind Verschleißteile sowie Werkzeuge aus Eisenwerkstoffen bekannt, die einen hohen Widerstand gegen eine schlagende Beanspruchung aufweisen und gleichzeitig über eine ausreichende Bruchsicherheit verfügen. Diese Festigkeitseigenschaften, insbesondere die Forderung nach ausreichender Duktilität, verringern aber die Widerstandsfähigkeit dieser Verschleißteile gegen abrasiven Verschleiß. Die bekannten Verschleißteile müssen daher in relativ kurzen Zeitabständen ausgewechselt werden, was jeweils zu unproduktiven Still­ standzeiten der Aufbereitungsanlagen führt.

Der vorliegende Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, Verschleißteile der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß diese neben einer ausreichenden Widerstandsfähigkeit gegen eine schlagende Beanspruchung und einer ausreichenden Bruchsicherheit auch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen abrasiven Verschleiß aufweisen.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zur Herstellung erfindungsgemäßer Verschleißteile anzugeben.

Hinsichtlich des Verschleißteiles besteht die erfindungsgemäße Lösung des voranstehend genannten Problems in einem Verschleißteil mit einem aus Eisenwerkstoff gefertigten Schlagkörper, das ein aus Metalloxyd- und/oder Metallkarbid-Keramik gefertigtes Inlay aufweist.

Die erfindungsgemäß ausgestalteten Verschleißteile bzw. Werkzeuge weisen eine ausreichende Schlagfestigkeit und Bruchsicherheit auf. Darüber hinaus besitzen sie im Bereich des Inlays auch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen abrasiven Verschleiß. Auf diese Weise kann mit den erfindungsgemäßen Verschleißteilen die Verfügbarkeit der jeweiligen Aufbereitungsanlage erheblich gesteigert werden.

Das aus Metalloxyd- und/oder Metallkarbid-Keramik gefertigte Inlay kann innerhalb des Verschleißteiles derart angeordnet sein, daß es dessen gesamten Verschleißbereich umfaßt. Diese Ausgestaltung ist besonders vorteilhaft, wenn das Verschleißteil einer überwiegend abrasiven Beanspruchung ausgesetzt ist.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß das Inlay im Verschleißteil partiell nur dort angeordnet ist, wo bei der späteren Verwendung eine überwiegend abrasive Verschleißbeanspruchung auftritt. Diese Anordnung ist besonders bei rotierenden Schlagwerkzeugen von Vorteil, die einerseits Bereiche mit fast ausschließlich schlagender Beanspruchung und andererseits Bereiche mit schlagend-abrasiver oder überwiegend abrasiver Beanspruchung aufweisen. In den erstgenannten Bereichen kann dann gezielt ein Eisenwerkstoff mit aus­ reichender Widerstandsfähigkeit gegen schlagenden Verschleiß sowie ausreichender Duktilität und damit guter Bruchsicherheit vorgesehen werden, während die anderen Bereiche durch den Metall-Keramik-Verbundguß eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen abrasiven Verschleiß aufweisen und durch die metallische Verbindung zugleich eine restliche Bruchsicherheit behalten.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die voranstehend genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Inlay oder mehrere Inlays aus Metalloxyd- und/oder Metallkarbid-Keramik in eine Gußform eingebracht und mit einem eisenhaltigen Gieß­ metall derart abgegossen werden, daß zwischen dem aus dem Gießmetall hergestellten Schlagkörper und dem jeweiligen Inlay ein inniger Verbundguß entsteht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a ein Werkzeug mit einem monolithischem Inlay in einer Seitenansicht;

Fig. 1b das Werkzeug nach Fig. 1a im Längsschnitt;

Fig. 2a ein Werkzeug mit einem laminaren Inlay in einer Seitenansicht;

Fig. 2b das Werkzeug nach Fig. 2a im Längsschnitt;

Fig. 3a ein Werkzeug mit einem perforiertem Inlay in einer Seitenansicht;

Fig. 3b das Werkzeug nach Fig. 3a im Längsschnitt;

Fig. 4a ein Werkzeug mit einem schwammartig ausgebildeten Inlay in einer Seitenansicht;

Fig. 4b das Werkzeug nach Fig. 4a im Längsschnitt;

Fig. 5 ein Verschleißteiles, bei dem der metallisch-keramische Verbund die gesamte Verschleißfläche umfaßt, in perspektivischer Ansicht;

Fig. 6 eine Werkzeuges, das nur partiell mit einem metallisch-keramischen Verbund versehen ist, in perspektivischer Ansicht.

In den Fig. 1 bis 4 sind Verschleißteile 10 bis 13 in Form von Werkzeugen dargestellt, die einen aus einem Eisenwerkstoff hergestellten Schlagkörper 3, der einen hohen Widerstand gegen schlagende Beanspruchung sowie eine gute Bruchsicherheit aufweist, und unterschiedlich ausgebildete Inlays 20 bis 23 aus Metalloxyd- oder Metallkarbid-Keramik umfassen.

Die Werkzeuge sind jeweils mit einer Bohrung 4 versehen, in die ein Bolzen oder dergleichen eingefügt werden kann, um das Werkzeug an einem nicht gezeigten Rotor einer Zerkleinerungsanlage, wie beispielsweise einer Shredder- Anlage zu befestigen.

Die Herstellung der Werkzeuge erfolgt, indem die Inlays 20 bis 23 in eine geeignete Gußform eingebracht und mit einem Gießmetall aus Eisenwerkstoff derart abgegossen werden, daß sie eine innige Verbindung mit dem Gießmetall bilden. Ein derartiger Verbund läßt sich beispielsweise mit monolithischen (Fig. 1), laminaren (Fig. 2), perforierten (Fig. 3) oder schwammartig (Fig. 4) ausgebildeten Inlays 20, 21, 22 bzw. 23 erzielen.

Bei der Verwendung monolithischer Inlays 20 sollten diese vorzugsweise schwalbenschwanz- oder stufenförmig ausgebildet sein, um die innige Verbindung mit dem Gießmetall sicherzustellen, aus dem der Schlagkörper 3 hergestellt ist. Laminare Inlays 21 werden beim Abgießen im Gießmetall eingebettet. Bei perforierten oder schwammartig ausgebildeten Inlays 22 bzw. 23 wird der innige Verbund dagegen durch die Öffnungen bzw. Poren gewährleistet, in die das Gießmetall beim Abgießen eindringt.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten Verschleißteil 14 umfaßt der metallisch-keramische Verbund den gesamten Verschleißbereich. Das betreffende Inlay 24 ist dazu zwischen zwei Führungsleisten 31 angeordnet. Diese Ausführung ist bevorzugt dort einzusetzen, wo im wesentlichen ausschließlich abrasiver Verschleiß auf­ tritt.

Fig. 6 zeigt ein spiegelsymmetrisch ausgebildetes Werkzeug 15, das in einem nicht gezeigten rotierenden Werkzeughalter einer ebenfalls nicht gezeigten Zerkleine­ rungsvorrichtung formschlüssig montierbar ist. Der in Dreh- bzw. Arbeitsrichtung D weisende Werkzeugbereich 16 des Schlagkörpers 3 ist im wesentlichen einer schlagenden Beanspruchung ausgesetzt und ist daher aus einen Eisenwerkstoff mit relativ hoher Widerstandsfähigkeit gegen schlagenden Verschleiß und ausreichender Bruchsicherheit hergestellt. An der der Dreh- bzw. Arbeitsrichtung D des Werkzeuges abgewandten Rückseite 17 tritt dagegen eine überwiegend abrasive Verschleiß­ beanspruchung auf. Dort ist ein schwammartig ausgebildetes Inlay 25 aus Metalloxyd- oder Metallkarbid- Keramik angeordnet, welches einen hohen Widerstand gegen die abrasive Beanspruchung aufweist.

Claims (10)

1. Verschleißteil mit einem aus Eisenwerkstoff hergestellten Schlagkörper (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (3) ein aus Metalloxyd- und/oder Metallkarbid-Keramik gefertigtes Inlay (20) aufweist.

2. Verschleißteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Inlay (20) durch Verbundguß mit Schlagkörper (3) innig verbunden ist.

3. Verschleißteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Inlay (20, 21, 22, 23) ein monolithisches, laminares, perforiertes oder schwammartig ausgebildetes Inlay ist.

4. Verschleißteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Inlay (24) die gesamte Verschleißzone des Verschleißteiles (14) umfaßt.

5. Verschleißteil nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Inlay (25) im Verschleißteil (15) im wesentlichen nur dort angeordnet ist, wo bei der späteren Verwendung eine überwiegend abrasive Verschleißbeanspruchung auftritt.

6. Verwendung eines Verschleißteils nach einem der voranstehenden Ansprüche in einer Shredder-Anlage zur Aufbereitung von Mineralstoffen, Baurestmassen, Metallabfällen und ähnlichen Materialien.

7. Verfahren zur Herstellung von Verschleißteilen mit einem Schlagkörper (3) aus Eisenwerkstoffen, insbesondere für die Aufbereitung von Mineral­ stoffen, Baurestmassen und Metallabfällen, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Inlays (24, 25) aus Metall­ oxyd- und/oder Metallkarbid-Keramik in eine Gußform eingebracht und mit einem eisenhaltigen Gießmetall derart abgegossen werden, daß zwischen dem aus dem Gießmetall hergestellten Schlagkörper (3) und dem jeweiligen Inlay (24, 25) ein inniger Verbundguß entsteht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Inlays (21, 22, 23, 24) monolithische, laminare, perforierte und/oder schwammförmig ausgebildete Inlays (20, 21, 22, 23) verwendet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Inlay beziehungsweise die Inlays (24) derart angeordnet werden, daß sie die gesamte Verschleißzone des Verschleißteiles (14) umfassen.

10. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Inlay beziehungsweise die Inlays (25) in dem Schlagkörper (15) im wesentlichen nur dort angeordnet werden, wo bei der späteren Verwendung eine überwiegend abrasive Verschleißbeanspruchung auftritt.