DE2061554A1 - Verschleißschutzkorper aus Hartmetall oder keramischem Material in Kombination mit einer Elastschicht - Google Patents

Description

• Verschleissschutzkörper aus Karbidhartmetall oder Keramik in Kombination mit einer Elastschicht.
• In Einrichtungen wie z.B. Mühlen, Mischern Förderrinnen, Entladestationen und auch Fahrbahnbelägen auf Brücken sind solche Komponenten, wie Wände, Böden, Schirme und Unterlagen einer Abnutzung durch Gut, das mit diesen Komponenten in Berührung kommt, sowie auch einer Abnutzung durch Fahrzeugräder ausgesetzt. Man hat deshalb verschiedene verschleissfeste Materialien benutzt, um die Komponenten zu schützen bzw. das Entstehen von Schäden an dem Gut zu verhindern. Bei Brückenbelägen hat man z.B. Verschleissgummischichten verwendet, die den weiteren Vorteil ergeben, dass die Fahrbahn der Betcnfelder durch Temperaturschwankungen unbeeinflusst bleibt, und die ausserdem durch ihre Elastizität bewirken, dass sich bei der Fahrt der Motorfahrzeuge über die Brücke Eis und zusammengeballter Schnee leichter von der Oberfläche der Fahrbahn loslösen. Um die Rutschgefahr zu vermindern und auch um die Abnutzungsbeständigkeit zu erhöhen, hat man bei Gummi- oder Kunststoffschichten auf Brücken Mineralkörner der Gummi- bzw. Kunststoffkomposition beigemengt. Diese Massnahme hat sich jedoch nicht als völlig hinreichend gezeigt. In Mühlen, Mischern, Förderrinnen, Entladestationen u.dgl. hat man Verschleissgummischichten angewendet, jedoch auch verschleissfeste, schlagzähe Metallegierungen. Dagegen ist die Anwendung von derart harten und verschleissfesten Materialien wie Karbidhartmetallen und keramischem Material in Verbindung mit Verschleissschutzkörpern nicht an solchen Stellen erfolgreich gewesen, wo das Gut auf die Verschleissschutzkörper mit grosser Anschlagkraft auftrifft, da Karbídhartmetalle und keramische Materialien spröde sind und leicht zerspringen und zermalmt werden. Vorliegende Erfindung hat es jedoch ermöglicht, als St8ßsen oder Schägen ausgesetzte Versch Verschieissschutzkörpc-r auch die harten spröden Materialien, Karbidhartmetalle und keramisches Material, zu verwenden und als die Abnutzungsbeständigkeit verbessernde Mittel auf rückenbelägen aus hochelastischem Material Beschläge aus Karbidhartmetall und keramischem Material zu verwenden. Die Erfindung betrifft deshalb einen Verschleissschutzkörper, welcher aus einer Kombination eines Karbidhartmetall- oder Keramikmaterials und eines Elastes besteht, wobei der Elast als eine Schicht zwischen dem Hartmetall- oder Keramikmaterial und der zu schützenden Fläche angebracht ist, welche Schicht das Hartmetall-oder Keramikmaterial trägt, und als ein elastisches, Stösse und andere Anschlagkräfte milderndes Kissen für das Hartmetall- oder Keramikmaterial dient.
• Einige Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verschleissschutzkörpers sind nachstehend anhand der Zeichnung in ihren Einzelheiten beschrieben.
• Es zeigen: Fig. 1 einen Verschleissschutzkörper, dessen einer Abnutzung meist ausgesetzter Oberflächenteil laut vorliegender Erfindung ausgebildet worden ist, Fig. 2 schematisch den äusseren Teil der Mischerschaufel eines rohrförmigen, ortsfesten Zementmischers, welche Schaufel an der Innenseite der Mischtrommel hinwegstreicht und dabei einer Abnutzung ausgesetzt wird, Fig. 3-7 verschiedene Ausführungen von Hebern, die in einem Stück mit Elastplatten für z.B. Rohrmühlen ausgebildet sind, Fig. 8 einen gesonderten Heber für eine Mühlentrommel, Fig. 9 schematisch das normale Verschleissschema für einen Heber einer Mühlentrommel, wobei somit ersichtlich ist, wo die verschleissfesteren Materialien an einem aus Elast hergestellten Heber anzubringen sind, um die Lebensdauer des Hebers und also der Mühlenauskleidung zu verlängern, Fig. 10 vier verschiedene Ausführungsformen von Spikes, clie in einem erfindungsgemcässen Verschleissschutzkörper angewendet werden können, und Fig. 11 als Anwendungsbeispiel eine rtnt1adctation für ein Förderband, wobei die Station aus dem oberen Teil einer Rinne besteht, die einen erfindungsgemässen Vers chleissschutzkörper aufweist.
• Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemässe Verschleissschutzkörper soll eine Wand 10 aus z.B. Metall vor Abnutzung schützen und besteht aus einem Teil 11> welcher aus einem Elast, vorzugsweise Natur- oder Kunstgummi, hergestellt ist und in welchem eine Karbidhartmetallplatte oder Keramikplatte 12 z.B.
• durch Vulkanisation befestigt ist. Die Wand 10 kann z.B. der Boden einer Schüttrinne sein, die eine Entladestation für ein Förderband bildet, und in diesem Falle ist die Karbidhartmetall- oder Keramikplatte 12, welche in mehrere gesonderte und in dem Elastteil 11 einzeln befestigte Teile unterteilt sein kann, gerade innerhalb desjenigen Oberflächenabschnittes angebracht, wo das Gut vom Förderband auf die Schüttrinne fällt. Indem die Platte oder Platten 12 von der Elastschicht 11, die aus einer Elast- oder Gummiqualität eines zweckmässigen Härtegrades gebildet ist, elastisch getragen werden, wird das Karbidhartmetall beim Aufschlagen des auf die Schüttrinne herabfallenden Gutes (durch den Pfeil 13 angedeutet) nicht zermalmt oder zersplittert werden.
• Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass der erfindungsgemässe Verschleissschutzkörper auch in demjenigen Typ von Mischern, besonders Betonmischern, angewendet werden kann, der eine rohrförmige ortsfeste Trommel besitzt, in welcher eine Mischerschaufel umläuft und an der Innenseite der Mischtrommel hinwegstreicht.
• Dieser Typ von Mischer unterscheidet sich also von demjenigen Typ von Zement- und Betonmischern, der eine mit festsitzenden innere Schaufeln versehene, umlaufende Mischtrommel hat, wobei die auf der Innenseite der Trommel festsitzenden Schaufeln das Gut mitnehmen und dieses unter ständiger Vermischung zum Umwälzen bringen.
• Insbesondere bei Zement- und Betonmischern mit rohrförmiger ortsfester Mischtrommel ist man nämlich auf Schwierigkeiten gestossen, da sich Teilchen oder Stücke des Mischgutes zwischen der umlaufenden Mischerschaufel und der rohrförmigen ortsfesten Mischtrommel verkeilen. Falls die rohrförmige ortsfeste Mischtrommel in üblicher Weise eine innere Verschleissauskleidung aus Elast aufweist, kann dieses Verkeilen dazu führen, dass grössere oder kleinere Stücke der Elastauskleidung losgerissen werden, sodass die Abnutzung der Verschleissauskleidung schneller erfolgt als was ertragen werden kann. Man hat versucht, diesen Schwierigkeiten dadurch aus dem Wege zu gehen, dass man zwischen der Aussenkante der Mischerschaufel und der Innenseite der Trommel einen Spalt aufrechterhält, welcher etwas grösser ist als was mit Rücksicht auf die Leistung des Mischers eigentlich vorzuziehen wäre. Dieser Spalt vermindert die Verkelungsgefahr durch seine aus dem Gesichtspunkte des Mischens allzu giosse Weite.
• Falls man die Erfindung auf einen solchen Zementmischer anwendet, ist es möglich, die Aussenkante der Mischerschaufel dicht an der Verschleissauskleidung auf der Innenseite der Mischtrommel hinwegstreichen zu lassen, ohne dass irgendeine grössere Gefahr einer Verkeilung von Teilchen oder Stücken des Mischgutes vorhanden ist. Vorliegende Erfindung gestattet also eine Erhöhung der Mischleistung.
• In Fig. 2 ist somit ein in einem Mischer, besonders einem Betonmischer, angeordneter Schaber oder Mischerschaufel 14 gezeigt, welche an dem äusseren Ende eine Elastschicht 11 trägt, von der ein vorzugsweise aus Karbidhartmetall gebildeter Teil 15 vorsteht. Dieser Teil 15 liegt gegen die abzuschabende Fläche 15 an oder bewegt sich im Abstand von ihr, wobei diese Fläche die mit einer Elastschicht ausgekleidete Innenseitenfläche der Mischer trommel ist. Der Pfeil 17 deutet in diesem Fall die Bewegung des Schabers oder der Schaufel im Verhältnis zur Fläche 16 an. Durch Ausbildung der Schaufel oder des Schabers in dieser Weise, kann man die gute Verschleisshärte des Karbidhartmetalls ausnützen ohne jede Gefahr, dass der Hartmetallteil zermalmt oder zersplittert wird, indem Gutkomponenten, wie z.B. Steine, sich zwischen der Fläche 16 und der Schaufel oder dem Schaber verklemmen, falls die Elastschicht 11 nicht vorhanden wäre.
• Fig. 3-7 zeigen verschiedene Ausführungen einer Auskleidung in z.B. einer Mühlentrommel, wobei der Verschleissschutzkörper aus einem Elast, vorzugsweise Natur- oder Kunstgummi, und llartem sprödem verschleissfestem Material wie Karbidhartmetall ausgebildet worden ist. In diesem Falle ist das harte spröde material 12 im Elastmaterial 11 an den Abnutzung und Stössen meist ausgesetzten Stellen einvulkanisiert oder festgeleimt, wo man durch vorher ausgeführte Prüfungen den grössten Verschleiss der Auskleidung hat feststellen können. Indem man die Elastschicht in Uebereinstimmung mit der Erfindung mit Beschlägen versieht, hat es sich als möglich erwiesen, die Lebensdauer einer Auskleidung auf mehr als das doppelte zu erhöhen, bevor der Verschleiss so kräftig wird, dass die ganze Auskleidung ausgetauscht werden muss. Eine solche Erhöhung der Lebensdauer ist sehr wesentlich, da eine Auskleidung in z.B. einer Mühlentrommel sehr teuer ist, und da man dadurch die zum Austausch der Verschleissauskleidung erforderliche Stillstandzeit drastisch herabsetzt, in Prozent der gesamten Betriebsperiode zwischen zwei Austauschen von Mllhlenauskleidungen gerechnet. Da Betriebsstillsetzungen teuer sind, ist dies ein aus kommerziellem Gesichtspunkt schwerwiegender Vorteil des erfindungsgemässen Verschleissschutzkörpers.
• Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines losen Hebers, der als Verschleissschutzkörper gemäss der Erfindung ausgebildet worden ist, und der in einer aus Elastverschleissgummiplatten 18 gebildeten Auskleidung einer Mühlentrommel eingeschaltet ist.
• Fig. 9 zeigt das normale Verschleissmuster eines in einer Mühlentrommel angebrachten Hebers aus Verschleissgummi. Die Linien l9-zeigen, wie die sukzessive Abnutzung des Verschleissgummihebers erfolgt, und zeigen deutlich, wo man die Hartmetalleinlagen 12 anbringen soll, um die ursprüngliche Form des Hebers so lange wie möglich zu bewahren und dadurch die Funktion des Hebers so lange wie möglich aufrechtzuerhalten. Der Pfeil 20 gibt die Umlaufrichtung der Mühlentrommel an, und das Gut in der Mühle trifft deshalb zunächst auf die rechte Seite des Hebers in Fig. 9. Wie ersichtlich, bildet sich im Uebergang zwischen Heber und Verschleissgummiplatte eine Abnutzungshöhle.
• Ahnlich wie in Fig. 1 ist der Verschleissschutzkörper gemäss Fig. 10 auf einer Unterlage 10 z.B. aus einer Metallplatte oder aus Beton angebracht. Der Verschleissschutzkörper besteht aus einem Verschleiisgummiteil 11, welcher aus Natur- oder Kunstgummi hergestellt worden ist und in welchem Karbidhartmetall- oder Keramikspikes 21, 22, 23, 24 in Löchern zweckmässigen Durchmessers im Verschleissgummiteil eingesetzt sind. Die Spikes haben oherhalb des Vorschleissgummiteils vorstehende Köpfe, die wie aus Fig. 10 ersichtlich, von verschiedener Form sein können. Der Spike 21 hat somit einen Kopf in der Form eines flachen Tellers, der Spike 22 einen Kopf in der Form einer abgestumpften Pyramide, der Spike 23 einen Kopf in der Form eines schwach konvexen Tellers und der Spike 24 einen Kopf in der Form eines hauptsächlich halbsphärischen Körpers. Die in den Verschleissgummiteil 11 hineinragenden Schäfte der Spikes können in an sich bekannter Weise mit einer oder mehreren Verdickungen oder Flanschen ausgebildet sein, um die Verankerung der Spikes im Verschleissgummiteil zu verbessern. Einer der Vorteile dieses Typs von Verschleissschutzkörper ist der, dass die Spikes vom Verschleissgummiteil losnehmbar festgehalten sind und demnach verhältnismässig leicht gegen neue Spikes ausgetauscht werden können, wenn die Spikes in allzu hohem Grade verschlissen sind. In dieser Weise kann man den Unterhalt des Verschleissschutzkörpers für diejenigen Komponenten verbilligen, die man vor Abnutzung und Verschleiss schützen will. Man ist ja nicht genötigt, die ganze teure Verschleissgummischicht auszutauschen, sondern kann durch Austausch der Spikes die Anwendungsdauer der Verschleissgummischicht selbst beträchtlich verlängern.
• In Fig. 11 ist eine Entladestation für ein Förderband 25 gezeigt, das Gut 26 an eine Entladestation abgibt, die von dem oberen Teil einer Schüttrinne 27 gebildet ist. Der Boden und vorzugsweise auch die Seitenwände der Schüttrinne sind mit einer Verschleissgummischicht 11 gekleidet, die die tragende Metallplatte 10 der Rinne bekleidet und die wenigstens in der Entladestation mit in der Verschleissgummischicht eingesetzten und von ihr elastisch und weich getragenen Spikes 23 versehen ist. Auch die anderen Typen von Spikes 21, 22 und 24 können für diesen Zweck angewendet werden.
• Indem die aus sprödem verschleissfestem Karbidhartmetall-oder Keramikmaterial hergestellten Spikes 21-24 von der Verschleisgummischicht 11 in den verschiedenen, in Fig. 10 und 11 gezeigten Ausführungsformen der Erfindung elastisch getragen sind, wird das Hartmetall oder das keramische Material durch das Anprallcn des auf den Verschleissschutzkörper auftreffenden Gutes oder durch die Einwirkung der über den Verschleissschutzkörper hinweg laufenden Fahrzeugreifen nicht zermalmt oder zersplittert werden, wenn der Verschleissschutzkörper als Fahrbahnbelag auf einer Brücke verwendet wird. Der Verschleissgummiteil 11 dient somit als ein elastisches, Stösse und andere Aufpralle milderndes Kissen für das Karbidhartmetall- oder Keramikmaterial der Spikes, so dass dieses Material nicht zermalmt oder zersplittert wird.
• Bei Brückenbelägen, die aus dem erfindungsgemässen Verschleissschutzkörper ausgebildet worden sind, erhält man auch den Vorteil, dass die Spikes ein Rutschen verhindern, ohne dabei das Vermögen des Verschleissgummiteils zu behindern, unter dem Druck der Fahrzeugreifen elastisch nachzugeben und durch seine Formveränderung Eisbeläge und zusammengeballten Schnee von seiner Oberfläche zu entfernen. Wenn der erfindungsgemässe Verschleissschutzkörper besonders für Brückenbeläge verwendet wird, kann er allerdings in Form von grossen Bahnen aufgetragen werden, es ist jedoch auch möglich, den Verschleissschutzkörper als kleinere Einheiten aufzubringen, wobei die bei Brückenbelägen erforderliche Flüssigkeitsdichtigkeit mit Hilfe einer Verankerungsschicht aus vorzugsweise nichtvulkanisiertem Butylgummi oder Chloropren-Kautschuk gesichert wird, auf welcher Verankerungsschicht die verschiedenen Verschleissgummiplatten oder -einheiten in der Weise verlegt werden, dass die Fugen der Verankerungsschicht und der Verschleissgummischicht im Verhältnis zueinander seitlich versetzt sind. In dieser Weise wird die Verankerungsschicht als eine Membranisolierung wirken, die eine Dicke von 1-5 mm haben kann und die Flüssigkeit daran hindert, an die Unterlage vorzudringen, welche bei Brückenkonstruktionen aus bewehrtem Beton oder Stahlplatten bestehen kann. Eine zweckmässige Dicke des Verschleissgummiteils 11 ist 10-50 mm, wenn der erfindungsgemässe Verschleissschutzkörper als Brückenbelag angewendet wird.
• Die Verschleissschicht 11 ist vorzugsweise aus Natur- oder Kunstgummi gebildet, dem durch Einmischen von aktivem Füllmittel wie aktivem Russ, eine hohe Abnutzungsbeständigkeit verliehen wcrden ist und der somit in an sich bekannter Weise als Verschleissgummi zusammengestellt worden ist. Die Verschleissschicht 11 kann jedoch aus anderen, vorzugsweise hochelastischen Elasten gebildet werden, die eine hohe Abnutzungsbeständigkeit besitzen oder durch Einmengen von Zusätzen eine solche hohe Abnutzungsbeständigkeit erhalten haben.
• Die für die Verschleissschicht 11 verwendete Verankerungsschicht besteht vorzugsweise aus nichtvulkanisiertem Butylgumml, jedoch sind andere Natur- oder Kunstgummimaterialien wie Chloropren-Kautschuk mit guter Fähigkeit, als verankernde Bindemittelschicht zu dienen, ebenfalls anwendbar. Das für die Verankerungsschicht gewählte Material ist in hohem Grade davon aohängig, was für ein Material man für die Verschleissschicht 1 und die Unterlage 10 gewählt hat.

Claims (6)

1. PATENTANSPRUECHE

   für chutzkörper für Flächen, die besonders in Verbindung mit Stössen und anderen Aufprallen Abnutzung ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper aus einer Kombination eines Karbidhartmetall- oder Keramikmaterials (12, 15, 21 24) und eines Elastes besteht, wobei der Elast als eine Schicht (11) zwischen dem Hartmetall- oder Keramikmaterial und der zu schützenden Fläche (10, 14) angebracht ist, welche Schicht (11) das Hartmetall- oder Keramikmaterial trägt,.und als ein elastisches, Stösse und andere Anschlagkräfte milderndes Kissen für das Hartmetall- oder Keramikmaterial dient.
2. 2. Verschleissschutzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Karbidhartmetall- oder Keramikmaterial (15, 21-24) nur teilweise von der Elastschicht (11) umgeben ist.
3. 3. Verschleissschutzkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er das Aussenende eines Mischerflügels oder einer Mischerschaufel (14) in einem Mischer, insbesondere einem Betonmischer bildet, welcher des Typs ist, der eine rohrförmige ortsfeste Mischtrommel und einen in der Trommel beweglich angeordneten Mischerflügel oder Mischerschaufel hat, wobei ein von der Elastschicht (11) vorstehender Teil des Karbidhartmetall- oder Keramikmaterials (15) an der Innenseite (16) der Mischtrommel hinwegstreicht.
4. 4 Verschleissschutzkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Karbidhartmetall- oder Keramikmaterial die Form von Spikes (21-24) hat.
5. 5. Verschleissschutzkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass er als ein Fahrbahnbelag (11) auf einer Brücke ausgebildet ist und auf der Brücke durch eine ggf. als Membranisolierung dienende Verankerungsschicht, bestehend aus einem Elast, vorzugsweise Natur- oder Kunstgummi, verankert ist.
6. 6. Verschleissschutzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er als ein in einer Mühlentrommel befindlicher oder für eine sc)lche beabsichtigter, ggf. in einem Stück mit einer aus verschleis3feitern Liast gebildeten Mühlenauskleidungsplatte hergestellter Heber ausgeführt ist, dessen der Mühlentrommel zugekehrte Seite wenigstens teilweise aus dem Karbidhartmetall- oder Keramikmaterial (12) besteht, das von einem in dem Heber enthaltenen oder den restlichen Heber bildenden Elastteil (11) elastisch getragen ist.

   L e e r s e i t e