DE2206152A1 - Schneidkopfausbildung - Google Patents
SchneidkopfausbildungInfo
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Description
BESCHREIBUNG
zur Patentanmeldung der
Van Hattum & Blankevoort N.V.
Sitz
Beverwijk (Niederlande)
Beverwijk (Niederlande)
betreffend:
Schneidkopfausbildung.
Schneidkopfausbildung.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schneidkopfausbildung, wie sie bei einem Schneidkopfsaugbagger zur Anwendung gelangt, versehen
mit mehreren spiralschraubenlinienförmigen Armen, die auf der einen
Seite an einer Nabe zusammenkommen und auf der anderen durch einen Stützring verbunden sind, an welchen Armen an ihnen befestigte Bodenbearbeitungszähne
in Querrichtung vorstehen, die je eine Zahnkrone aufweisen, die sich ab einer Zahnkronenbasis bis zu dem wirksamen
Ende des Zahnes hin erstreckt, während die "repräsentativen Zahnspitzen"
dieser Zahnkronen, definiert wie diejenigen Punkte, die sich jeweils auf halbem Wege zwischen der Zahnspitze, bzw. der Mitte der
am freien Zahnende gebildeten Schneidrippe, der nicht-abgentitzten
Zahnkrone einerseits und der Projektion der Mitte der Abnützungsfläche der abgenützten Zahnkrone auf die Zahnkronenmittellinie andererseits
ergeben, zusammen eine Umhüllungsfläche in der Gestalt einer mit Nabe ■
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und Stützring gleichmittigen Rotationsfläche bestimmen.
Die Zahnkronen bestehen zweckmässig aus verschleissfestestem
Material, öfters sind diese Zahnkronen Einzelteile, die an ihren Bases
leichtauswechselbar auf sog. Zahnhaltern montiert sind. Sie können jedoch auch mit diesen Haltern ein Ganzes bilden.
Die Zahnhalter sind oft an den Armen über Zehnfacher befestigt,
welche passend auf.in den Armen vorgesehenen Aussparungen aufsitzen.
Bodenaushebung unter Wasser besonders harten Erdreichs, wie vor allem aus steinigem Boden und Gestein wird oft dadurch ausgeführt, dass
man Sprengladungen einsetzt und sodann das mit diesen gelöste Material abbaggert. Wegen der Umständlichkeit dieses Verfahrens und der vielen dabei
aufkommenden Schwierigkeiten bearbeitet man heutzutage solche harten Bodenarten je langer je mehr mit Schneidköpfen von Schneidsaugbaggern.
Das von den Zähnen entfernte Material kann dann durch den Stützring
hindurch abgeführt werden.
Diese Anwendung bei härtesten Bodenarten, kann sich in stärksten Verschleiss der Zähne auswirken. Die Lebensdauer der Zahnkronen ab
ihrem nicht-abgenützten Zustand bis in den, dass sie abgenützt, d.h. nicht länger gut brauchbar sind, beträgt dabei in der Praxis mitunter
nur einige wenige Stunden.
Die Zähne oder Zahnkronen müssen dann ausgewechselt werden. Heben dem Verschleiss der Zähne tritt bei Anwendung in härteren Bodenarten
ausserdem oft Zahnbruch auf, der sich durch die grossen auf die Zähne
einwirkenden Kräfte ergibt. Sobald ein einziger Zahn gebrochen ist, brechen mehrere, weil dann die in nächster Nähe des gebrochenen Zahnes
befindlichen Zähne schwerer belastet werden.
Es ist deshalb der Schneidkopf während der Schneidarbeiten rege lmässig zu inspektieren und wo erforderlich mit neuen Zähnen oder
Zahnkronen zu versehen, was, wie rasch das auch vor sich geht, zu Betriebsunterbrechungen
führt, so dass sich auch durch die Materialkostens
welche sich durch die Notwendigkeit schleissfestetes Material zu benutzen, ergeben, die Betriebskosten sehr hoch stellen.
Um wenigstens zu versuchen, die Zähne möglichst günstig zu belasten,
ist wohl vorgeschlagen worden, beim Auswechseln einer abgenützten Zahnkrone der neu-einzusetzende Zahn bzw. die neu-einzusetzende Zahn-
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krone vor der Montage in der Richtung zu biegen, in der die abgenützte
Zahnkrone einseitig abgenützt ist. Es ist das jedoch besonders umständlich
und zeitraubend , während die Eigenschaften der Verschleissfestigkeit,
welche das Zahnkronenmaterial besitzen soll, diesen Werkstoff eben für eine solche Bearbeitung besonders ungeeignet machen.
Ausser dass man versucht hat, die Zahnkrone abzubiegen, ist man auch wohl bestrebt gewesen, solche Möglichkeiten der Anpassung in den
Vorkehrungen zur Befestigung der Zähiie auf den Armen zu schaffen, dass
die Viinkellage der Zähne in gewissem Kasse geändert ist. Es zeigt sich
jedoch oft, dass die Richtung, in der diese Winkellage der Zahnkronen
zu ändern wäre, zu der, in welcher das mit den vorhandenen Befestigungsvorkehrungen möglich ist, nicht stimmt, so dass Ausnützung der Möglichkeiten
der Befestigungsvorkehrungen nicht zu der gewünschten Verbesserung
führt.
Zweck der Erfindung ist, eine verbesserte Schneidkopfkonstruktion
zu schaffen, welche zu einer möglichst günstigen Belastung der Zähne und
dadurch zu einer wesentlich längeren Standzeit des Schneidkopfes führt
und wobei obige und ähnliche Nachteile der bisherigen Schneidkopfkonstruktionen sich beheben lassen.
Der Erfindung liegt eine detaillierte Erkenntnis desjenigen zugrunde,
was eigentlich bei der Einwirkung solcher Schneidköpfe von Schneidsaugbaggern auf den Boden spielt.
Es darf klar sein, dass die durch den Antrieb der Saugbaggerschneidkopfes
gelieferte Arbeit über die Zahnkronen auf den Boden übertragen wird und zum Ausschneiden und Ausbrechen des Bodens angewendet
wird. Die Resultierenden der sich dabei auswirkenden Kräfte greifen an
den Zahnspitzen an.
Wird die verhältnismässig kleine Verfahrbewegung der Zähne infolge
des Verholens der Schneidsaugbaggers vernachlässigt, ist die Bewegung der Spitze einer Zahnkrone eine Bewegung über eine Rotationsbahn, deren Hittelpunkt ein Punkt auf der Rotationsachse des Schneidkopfes
ist. Die Kräftekomponente, welche die Übertragung von Energie
bewirkt, ist gemass der Eerülirungslinie mit der Rotationsbahn dieser
Zahnspitze gerichtet. Diese Komponente nennt sich die Schneidekraft (s).
Neben dieser Schneidekraft wird beim Arbeiten mit solchen Schneidköpfen
in den Zahnzpitzeneine sog. Vorschubkraft übertragen. Diese Vor-
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schubkraft steht senkrecht zu der Richtung der Schneidkraft und liegt
mithin in der sog. Konturebene, d.h. die die betreffende Zahnspitze durchsetzende ebene die Rotationsachse der Schneidkopfes enthaltende
Fläche. Diese ebene Fläche schneidet die eingangs erwähnte Umhüllungsfläche gemäss der sog. Schneidkopfkontur. Der Vorschubkraft lässt sich
nunmehr in eine Hauptkomponente und eine Nebenkomponente, respektive in
Richtung der Senkrechten zu und der Berührungslinie mit der Schneidkopfkontur zerlegen.
Genau Wahrnehmungen des Ablaufs der Abnützung der Schneidkopfzähne
während vielerlei Anwendungsformen zusammen mit der Erwägung, dass das von dem Schneidkopf bearbeitete Bodenmaterial im wesentlichen
in der Richtung der die betreffende Zahnspitze durchsetzenden Senkrechten zu der Umhüllungsfläche ausbrechen muss, haben zu einer für die Erfindung
bedeutsamen Erkenntnis geführt.
Gemäss dieser Erkenntnis ist die Nebenkomponente der Vorschubkraft
gegen die Hauptkomponente vernachlässigbar gering. Bei der weiteren Darlegung lässt sich mithin die Hauptkomponente der Vorschubkraft
mit der Vorschubkraft indentifizieren.
Unter Ausgang von dieser Erkenntnis lässt sich nunmehr weiter ausführen,
dass die Resultierende der Schneidekraft (s) und der Vorschubkraft
(f) in Abhängigkeit von ihrer Relativgrössen, der Richtung nach
variieren wird, jedoch immer in der ebenen Fläche liegen wird, welche durch die Berührungslinie mit der Rotationsbahn der betreffenden Zahnspitze
einerseits und die diese Zahnspitze durchsetzende Senkrechte zu der eingangs genannten Umhüllungsfläche, bzw. der Schneidkopfkontur,
andererseits bestimmt wird, welche Ebene im Nachstehenden als zu der betreffenden repräsentativen Zahnspitze gehörende "Stammebene" bezeichnet
werden wird.
Mit der Erfindung wird unter Ausgang von obiger Erkenntnis, nunmehr
.bezweckt, die Zähne derart anzuordnen, und ihre Lage erwünschtenfalls
derart ändern zu können, dass sich hierdurch immer eine möglichst günstige Belastung der Zahnkronen ergibt.
Dazu wird erfindungsgemäss bei einer Schneidkopfkonstruktion der
eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass jede Zahnkronenmittellinie wenigstens
praktisch in der Stammebeiie der betreffenden repräsentativen Zahnspitze
liegt, welche Stammebene mitiiin durch die diese Zahnspitze durchsetzende
Senkrechte eu der besagten Umhüllungsfläche und die Be-
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rührungslinie mit der Rotationsbahn dieser Zahnspitze bestimmt wird.
Die Momente in der Zahnkrone werden so auf ein Moment in der die Mittellinie der Zahnkrone durchsetzenden Ebene beschränkt.
Um hierbei weitex dafür zu sorgen, dass die Spannungen in der Zahnkrone, infolge dieser Momente möglichst gering bleiben, fällt entsprechend
einer näheren Ausarbeitung des Erfindungsprinzips, und wenn
es sich - wie das gewöhnlich der Fall ist - um symmetrische Zahnkronen handelt,»d.h. solche mit zwei senkrecht zueinander stehenden Symmetrieebenen
-, die jeweils die repräsentative Zahnspitze durchsetzende Symmetrieebene der Zahnkrone, in der das Widerstandsmoment der Zahnkrone
maximal ist, im wesentlichen mit der besagten die Zahnspitze durchsetzenden Stammebene zusaLJoen. Es hat dadurch die Zahnkrone im Querprofil
ihr grösstes Widerstandsmoment gegen die Momente, welche laut Obigem gemäss dieser Stammebene wirksam sind.
In dem Vorhergehenden ist immer von den repräsentativen Zahnspitzen
für die Ortsbestimmung der Stammebenen, in denen die Zahnkronenmittellinien
liegen sollen, die Rede gewesen.
Es ist das theoretisch die beste Lösung. In dieser Weise wird
ja möglichst gut der mittleren Situation zwischen dem Zustand bei noch
überhaupt nicht abgenützten Zahnkronen und dem, in welchem die Zahnkronen soweit abgenützt sind, dass die Zähne ausgewechselt werden müs-
äen, nähergekommen.
Ss hat sich gezeigt, dass in der Praxis auch sehr gute Resultate
erhalten werden, wenn man anstatt von den repräsentativen Zahnspitzen,
von den wirklichen Zahnspitzen ausgeht.
Die Erfindung erstreckt sich mithin auch auf diejenigen Ausführungsformen,
bei denen obigen Bedingungen entsprochen wird, diese jedoch anstatt auf die repräsentativen Zahnspitzen auch auf die wirklichen,
bzw. auf die Mitten der eigentlichen Schneidrippen bezogen werden.
Handelt es sich um Zähne mit Schneidrippe, so ist deren Lage, f-ntaprschend eii.jr weiteren Besonderheit der Erfindung, vorzugsweise
so, dass sie wenigstens praktisch senkrecht zu der besagten Stammebene
steht, iüu wird so die günstigste "Meissel"-wirkung der Zahnkronen-■.ii;iiiiui.<ii"i.[jpe
auf den zu bearbeitenden Boden ausgeübt und vor allem auch "'•\, id ■!-.- , AVmütaungsprozeases der Zahnspitze aufrechterhalten.
V0Π 8 34 / OB1i
BAD
Veil die Richtung der Resultierenden von Schneid- und Voraehubkraft
im wesentlichen durch die Rotationsgeschwindigkeit des Schneidkopfes, die Härte des Materials und das Mass, in dem der Schneidkopf
durch den Schneidkopfsaugbagger an dem Bodenmaterial angedrückt gehalten wird, bestimmt wird, kann man in jedem bestimmten Anwendungsfalle,
auf Grund unter vergleichbaren Bedingungen gemachter Erfahrungen, bestrebt sein, die in den Zahnkronen auftretenden Momente möglichst gering
zu halten. Der Standwinkel der Zahnkronen soll dazu für jeden Fall günstigst verwirklicht werden können. Bs ist hierfür möglich, von Fall
zu Fall Zähne anzuwenden, deren Mittellinie bei im wesentlichen in der Stammebene beibehaltener Brstreckung, in unterschiedlichem Masse geknickt
verläuft. Indem nur die Zähne eines bestimmten Schneidkopfes mit wohl oder nicht geknicktem Mittälinieribelauf gegen entsprechende Zähne,
jedoch mit in einem anderen Winkel geknicktem MitfeLlinienbelauf ausgewechselt
werden, kann der Schneidkopf des Saugbaggers einem andern Anwendungsfalle angepasst werden.
Bei der Befestigung der Zähne jeweils mittels eines Faches auf dem Sitz eines Armes des Schneidkopfes ist der Stand und die Ausführung
von Zahnfach und Sitz gemäss der Erfindung weiter vorzugsweise so, dass
Zahnfach und Sitz symmetrisch zu einer Symmetrieachse ausgebildet sind,
welche wenigstens praktisch in der Stammebene der betreffenden repräsentativen Zahnspitze liegt. Wenn die besagte Symmetrieachse zu der Mittellinie
der Zahnkrone geknickt verläuft, kann dann, durch Umstellung des Faches über 180 auf dem zugehörigen Sitz, eine weitere Möglichkeit geschaffen
werden, den Standwinkel der Zahnkrone bei Anwendung ein und desselben Zahntypus den jeweiligen Betriebsbedingungen optimal anzupassen.
Auch bei Anwendung einzelner Zahnkronen kann der Standwinkel dieser Zahnkronen für jeden Fall möglichst günstig verwirklicht werden,
indem unterschiedliche Typen von Zahnkronen angewendet werden, deren Mittellinie, bei im wesentlichen in der Stammebene beibehaltener Erstreckung,
in unterschiedlichem Masse geknickt zur Symmetrieachs« der Vorkehrungen zur gegenseitigen Verbindung und Befestigung von Zaimkiuiiu
und Zahnhalter verläuft.
Die Ausführung dieser Konstruktion von Zahnkrone und Zahnhaittr
ist dann erfindungügemäss derart, dass dies*; cy-iwietrisch zu einer Symmetrieachse
ausgeführt itilj welch? wenig;!Leru* uLijan in der Si iminebene
3S ' S" BAD ORIGINAL
der betreffenden repräsentativen Zahnspitze liegt. Wenn die besagte
Symmetrieachse in einem Winkel zu der Kittellinie der Zahnkrone verläuft, ergibt sich dann durch Umstellung der Zahnkrone über 180 auf
der Verbindungskonstruktion, eine weitere Möglichkeit, den Standwinkel der Zahnkrone bei Anwendung ein und desselben Zahnkronentypus den jeweiligen
Betriebsbedingungen optimal anzupassen.
Durch die unter Anwendung der erfindungsgemäss vorgeschlagenen Massnahmen erzielte Bruchverringerung wird der Betriebsnutzeffekt des
Geräts wesentlich vergrössert und werden die Materialkosten wesentlich eingeschränkt.
Ein wesentlicher mit der erfundenen Schneidkopfkonstruktion gewonnener
Vorteil ist weiter dieser, dass durch die erfindungsgemäss erhaltene günstige Orientation der Zahnkronen zu der Richtung, von wo
aus die Abnützungskräfte auf die Zähne einwirken, a priori die Lage und Stelle des beschränkten Oberflächengebiets, in dem sich bei Benutz·-
zung des Schneidkopfes die Abnützung an den Zahnkronen konzentrieren
wird, bekannt ist.
Dadurch, dass das was die Abnützung betrifft schwerstbelastete Oberflächengebiet der Zahnkronen lokalisiert ist, lohnt es sich und ist
es wirtschaftlich verantwortet geworden, die Zahnkronen in diesen beschränkten Oberflächengebieten mit einem verschleissfesten Sonderüberzug
zu versehen. Solche überzüge können z.B. aus einer aufgelöteten WoTframkarbidausblechung oder aus in einer Schicht von verhältnismässig
weicherem Werkstoff, wie z.B. Stahl, Eisen, Kupfer, aufgelöteten Hartmetallkörnern
bestehen. Auch ist es möglich, auf den Zahnkronen in diesen Gebieten besondes harte Elektroden auf elektrischem Wege aufzubringen.
Bei nicht gemäss dieser Erkenntnis entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgeführter Schneidkopfkonstruktionen vßren, da man dann
in bezug auf das Abnutzüngsverhalten mehr oder weniger im unklaren ist, solche Zahnkronenverkleidungen weit aufwendiger, weil sie über eimieit
grösseres Oberflächengebiet der Zahnkronen angeordnet sein sollten, um irgendeinen Effekt haben zu können. Es ist mithin eigens im Rahmen eines
Schneidkopfes nach der vorliegenden Erfindung besonders wirksam und rentierend,
die Zahnkronen mit einer verschleissfesten Verkleidungskonstruktion
zu versehen.
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Die Erfindung wird nunmehr unter Hinweis auf die Zeichnung, in der schematisch lediglich beispielsweise eine Ausführungsform einer
Schneidkopfkonstruktion gemäss der Erfindung wiedergegeben ist und obige Begriffe durch Skizzen verdeutlicht werden, noch näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaubild einer Schneidkopfkonstruktion gemäss der
Erfindung;
Fig. 2 eine Abbildung der Schneidkopfkontur in einer sog. Konturebene,
mit zugehörigen Senkrechten, in den Punkten, durch welche die Rotationsbahnen der repräsentativen Zahnspitzen hindurchgehen;
Fig. 3 eine Abbildung der in der Stammebene auftretenden Kräfte
und der Relativlage eines aus Zahnkrone und Zahnhalter bestehenden Zahnes.
Entsprechend der Zeichnung besteht eine, im allgemeinen mit der
Bezugziffer 1 bezeichnete Schneidkopfkonstruktion für einen Schneidkopfsaugbagger
im wesentlichen aus einer Vielzahl von spiralschraubenlinienförmigen
Armen 2a - 2f, welche an dem freien Ende der Schneidkopfkonstruktion an einer Nabe 3 zusammenkommen und andererseits übeff
einen Stützring 4 miteinander verbunden sind.
Der Pfeil P in fig. 1 gibt die Richtung an, in welcher der Schneidkopf rotieren soll.
Wie Fig. 1 zeigt, ist die erfindungsgemäss bevorzugte Ausführungsform die, bei welcher die Spiralschraubenlirienform der Arme des Schneidkopfes
in einer Richtung "einschraubend" ist, welche der Rotationsrichtung dieses Schneidkopfes entgegengesetzt ist.
Es wurde nämlich gefunden, dass bei der bisherigen Konstruktions-r
form der Arme, nach welcher die Schraubenlinie der zu der Rotationsrichtung des Schr.eidkopfes gehörenden "Einschrautrichtung" für den erfindungsgemäss
benötigten Stand der Zähne entspricht, konstruktive Schwierigkeiten in bezug auf eine zweckmässige Befestigung der Zahnhalter an den
Armen aufkommen.
Quer zu den Armen 2a - 2f stehen Bodenbearbei.tungszähne 5 vor, welche in Fig. 1 als einteilige Organe gezeichnet sind, jedoch, wie
Aoch näher erläutert werden wird, im wesentlichen aus einer Zahnkrone
5a, und einem Zahnhalter 5b aufgebaut sind. Diese beiden Teile greifen
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ineinander und werden durch einen Sicherungsstift 6 gesichert, der in
Fig. 3 durch seine Mittellinie bezeichnet worden ist, und zwar durch
eine jeweils durch vier aufeinanderfolgende Punkte unterbrochene gestrichtelte Linie«
In der vorhergehenden Beschreibung wurde .der Begriff "repräsentative
Zahnspitze" eingeführt, worunter, der Punkt zu verstehen ist, der auf der Mittellinie der Zahnkrone liegt, und zwar auf halbem Wege
zwischen dem Zahnkopf der nicht-abgenützten Zahnkrone einerseits und der Projektion der Mitte, oder eigentlich der Schwerpunktes, der Abnützungsfläche
der abgenützten Zahnkrone auf diese Zahnkronenmittellinie andererseits. Handelt es sich um einen Zahn, der anstatt mit
einer Spize an seinem freien Ende mit einer Schneidrippe versehen ist,
soll in obiger Definition anstatt "nicht-abgenützte Zahnspitze" Mitte dieser Schneidrippe" gelesen werden.
In Fig. 3 ist mit dem Bezugbuchstaben T1 die nicht-abgenützte
Zahnspitze bezeichnet und mit T die repräsentative Zahnspitze. T11 bezeichnet
in dieser Figur die Projektion des Schwerpunktes Z der mit einer gestrichelte Linie bezeichneten Abnützungsfläche ν auf die
Zahnkronenmittellinie H.
In Figur 2 ist in einer sog. Konturebene, welche die Ro'tationsmittellinie
X-X der Schneidkopfkonstruktion enthält - welche Rotationsmittellinie mithin mit der Mittellinie der Nabe 3 und des Stützringes
4 zusammenfällt - die Schnittkurve C dieser Ebene mit der gedachten Umhüllungsfläche aller repräsentativen Zahnkronenspitzen wiedergegeben.
Die Punkte, durch welche die Bewegungsbahnen dieser repräsentativen Zahnspitzen diese Ebene bei der Rotationsbewegung der
Schneidkopfkonstruktion hindurchgehen sind in Fig. 2 mit Kreuzen bezeichnet.
Die gestrichelten Linien L1-L. in Fig. 2 sind die Senkrechten zu
der Linie C in der Konturebene der repräsentativen Zahnspitzen in dem Augenblick, dass diese besagte Konturenene passieren.
In Fig. 3 ist die zu der Zahnspitze T gehörende Senkrechte L zu der Umhüllungsfläche auch als gestrichelte Linie eingezeichnet.
Diese liegt in der Ebene der Fig. 3» während die in Richtung des Pfeiles S verlaufende Linie der Fig. 3 die Berührungslinie mit der
Rotationsbahn der repräsentativen Zahnspitze T darstellt. Der mit S
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bezeichnete Pfeil stellt die Schneidkraft in Richtung dieser Berührungslinie dar.
Mit dem mit Ii bezeichneten Pfeil ist die Vorschubkraft bezeichnet,,
die gemäss der Senkrechten L zu der Umhüllungsflache durch die
repräsentative Zahnspitze T gerichtet ist-
Der Pfeil R bezeichnet die Resultierende der Vorschubkraft H und
der Sclmeidkraft S, welche Resultierende durch den Zahn 5 aufgenommen
werden muss, Die Richtung der Resultierenden R fällt, wie Fig. 3 zeigt,
nicht ganz mit der Zahnkronenmittellinie H zusammen, so dass durch die resultierende
Kraft R ein Moment auf die Zahnkrone 'Übertragen wird, dessen
GrSsse durch den Winkel«* in Fig. 3 mitbestimmt wird. In Fig. 3 ist
in der Mitte zwischen der repräsentativen Zahnspitze T und dem, etwa der Sicherungsstiftmittellinie 6 entsprechenden Basisgebiet der Zahnkrone 5a
eine mit K bezeichnete, senkrecht zu der Zahnkronenmittellinie H stehende Querschnittsebene angegeben, welche als Kronenlotebene bezeichnet wird.
Der Schnittpunkt der Linie K in Fig. 3 mit der Zahnkronenmittellinie H
bildet den Durchgangspunkt D der sog..Hauptachse des Kronenquerschnitts
an der Stelle der Kronenlotebene. Es ist das die Achse der Querschnittsebene der Zahnkrone 5a an der Stelle K, um welche das Widerstandsmoment
der Zahnkrone gegen Biegung am grb'ssten ist.
Dadurch, dass dafür gesorgt ist, dass diese Hauptachse senkrecht zu der Stammebene steht, werden die Spannungen in der Zahnkrone infolge
der Belastung R eingeschränkt. Mit anderen Worten verläuft, wenn der Querschnitt über die Ebene K mit der Zahnkrone z.B. rechteckig ist, die
lange Rechteckkante parallel zu der Zeichnungsebene. Bei Anwendung von Zähnen mit einer Schneidrippe kann dafür gesorgt werden, dass diese
Rippen immer senkrecht zu der betreffenden Stammebene stehen.
Der Zahnhalter 5b enthält ein Zahnfach 7, das durch die im wesent-.
liehen senkrecht zu der Staaimebene stehende Begrenzungsfläche einer
Einbuchtung gebildet wird, welche zwischen zwei Schenkeln 8 und 9 des Zahnhalters gebildet ist, welche in der aus Fig. 1 näher hervorgehenden
Weise rittlings den betreffenden Arm der Schneidkopfkonstruktion umfassen und mit dieser Begrenzungsfläche an dem dort ausgesparten Sitz
dieses Armes formschlüssig anliegen.
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Mit A ist eine Symmetrieebene des Zahnfaches 7 angegeben, welche
in der Stammebene liegt.
In Fig. 5 sind die Zahnkronenachse H und die Zahnfachachse A
derart gerichtet, dass sie zusammen einen β einschliessen.
Verfügt man nun über unterschiedliche Zahntypen mit unterschiedlichen
Winkeln 8, so kann die Richtung der Zahnkronenmittellinie durch
eine richtige Wahl des Zahntypus der Belastungsbedingung angepasst werden. Auch ist es möglich, mit einer einzigen Zahntypenanpassung zwei
unterschiedliche Belastungsbedingungen zu erhalten. Das wird dadurch
erzielt, dass das Zahnfach in eine um 180 gewendete Position an dem
Armsitz befestigt wird.
Es wird so eine Umstellung über einen 2B-grossen Winkel der
Richtung der Zahnkronenmittellinie bewirkt. Bei der in Pig. 3 abgebildeten
Zahnkonstruktion verläuft die Richtung der Symmetrieachse der Verbindung zwischen Zahnkrone und Zahnhalter in der Richtung der
Zahnkronenmittellinie.
Wenn jedoch die Konstruktion derart ausgeführt wird, dass diese beiden Richtungen miteinander einen Winkel einschliessen, so ergibt.
Anwendung unterschiedlichter Zahnkronentypen mit unterschiedlichen derartigen Winkeln eine weitere Möglichkeit, die Zähne der jeweiligen
Belastung anzupassen.
Ausserdem ist es dann möglich, durch Umstellung um 180 auch der Kronentypus zwei unterschiedlichen Belastungsbedingungen anzupassen.
Selbstverständlich erfährt die Lage der repräsentativen Zahnspitze
bei solchen Änderungen eine Änderung, wodurch auch die zugehörige Stammebene eine Änderung erfährt. Diese Änderung erweist sich
jedoch als für die Praxis derart geringfügig, dass im wesentlichen dennoch den in den Ansprüchen erwähnten Bedingungen nach wie vor entsprochen
wird.
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Claims (6)
1. ) Schneidkopfkonstruktion, bestimmt für einen Schneidkopfsaugbagger
und versehen mit einer Vielzahl von opiralschraubenlinienförmigen
Armen, welche einerseits an einer Wabe zusammenkommen und andererseits über einen Stützring miteinander verbunden sind und an
welchen Armen an ihnen befestigte Bodenarbeitungszähne in Querrichtung
vorstehen, die je eine Zahnkrone aufweisen, die sich, ab einer ZahrJcroiienbasis bis zu dem wirksamen Ende des Zahnes hin erstreckt,
während die "repräsentativen Zahnspitzen" dieser Zahnkronen, definiert wie diejenigen Punkte, die sich auf halbem Wege zwischen der Zahnspitze,
bzw. der Mitte der am freien Zahnende gebildeten Schneidrippe, der nicht abgenützten Zahnkrone einerseits und der Projektion der
Mitte der Abnützungsfläche der abgenützten Zahnkrone auf die Zahnkronenmittellinie
andererseits ergeben, zusammen eine TJmhüllungsfläche in der Gestalt einer mit Nabe und Stütsring gleiciimittigen Rotationsfläche
bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zahnkronenmittellinie
wenigstens praktisch in der Stammebene der betreffenden repräsentativen Zahnspitze liegt, welch Stammebene bestimmt wird durch die
diese Zahnspitze durchsetzende Senkrechte zu der Uinhullungsfläche und
die Berührungslinie mit der Rotationsbahn dieser Spitze.
2. Schneidkopfkonstruktion nach Anspruch 1, und mit derart symmetrisch
aufgebauten Zahnkronen, dass diese je zwei senkrecht zueinander stehende Symmetrieebene aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
dass die die repräsentative Zahnspitze durchsetzende Symmetrieebene der Zahnkrone, in welcher das Widerstandsmoment der Zahnkronen maximal
ist, im wesentlichen mit der die Zahnspitze durchsetzenden Stammebene zusammenfällt.
3. Schneidkopfkonstruktion nach Anspruch 1 und versehen mit Zähnen
mit Schneidrippen, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schneidrippe im wesentlichen senkrecht zu der betreffenden Stammebene steht.
4. Schneidkopfkonstruktion nach Anspruch 1 und wobei jeweils ein Zahn mittels eines Zahnfaches auf dem Sitz eines Armes befestigt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass Zahnfach und Sitz symmetrisch ausgebildet sind in bezug auf eine Symmetrieachse, die wenigstens praktisch in
der Stammebene der betreffenden repräsentativen Zahnspitze liegt.
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5. Schneidkopfkonstruktion nach Anspruch 1 und wobei jeweils eine ein^Lne Zahnkrone mit Verbindungs- und Befestigungsvorkehrungen auf
einem Zahnhalter des Zahnes befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verbindungs- und Befestigungsvorkehrungen symmetrisch ausgeführt
sind in bezug auf eine Symmetrieachse, die wenigstens praktisch in der Stammebene der betreffenden repräsentativen Zahnspitze liegt.
6. Schneidkopfkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die "Einschraubrichtung" gehörend zu der Schraubenliniengestalt nach der die Arme geformt sind, der Rotationsrichtung des
Schneidkopfes, welche der dichtung der Projektionen der Zahnmittellinien
auf eine senkrecht zu der Schneidkopfrotationsachse stehende Ebene entspricht, betrachtet von der Zahnbasis aus gegen die Zahnspitze,
entgegengesetzt ist.
7· Schneidkopfkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch'gekennzeichnet,
dass auf den Zahnkronen stellenweise eine Verschleissschutzschicht angeordnet ist.
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DE2206152C3 DE2206152C3 (de) | 1982-02-11 |
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