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Auflageschuh für Materialbewegungsschaufeln Die vorliegende Erfindung
betrifft einen Auflageschuh fUr Materialbewegungsschaufeln, wie z.B. in Kompostierungstürmen,
bei Schneepflügen od.dgl., aus einem mit einer Schichte aus verschleißfestem Material
beschichteten Träger.
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Derartige Auflageschuhe unterliegen einer äußerst großen Beanspruchung
hinsichtlich ihrer Abriebfestigkeit. Demzufolge ist es bekannt, fUr diesen Zweck
mit besonders harten Metallen bzw. Metallverbindungen beschichtete Eisenplatten
zu verwenden. Derartig aufgebaute Auflageschuhe huben aber eine Reihe von Nachteilen.
Ihre Herstellung ist Uußerst aufwendig, da die Verbindung von entsprechend harten
Speziclstdhlen mit der Eisentrogerplatte nur bei äußerst hohen Temperaturen z.B.
durch Schweißen erreicht werden kann. Noch aufwendiger und energiekonsumierender
ist das Aufbringen von Hartmetallen auf Eisentruger.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Auflageschuhe besteht darin, daß
sie infolge ihrer Härte die Fldche, an der sie reiben, stark beschädigen. Nicht
unterschützt werden darf auch die Tatsache, daß durch die Reibung zwischen den Auflageschuhen
und z.B. im Fall von Schneepflügen der Straßendecke großer LUxm hervorgerufen wird,
der fur den Fahrer des betreffenden Fahrzeuges schwere gesundheitliche Schulen zur
Folye haben kann.
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Es sind auch Materialbewegungsschaufeln bekannt, die Schürfleisten
aus elastomerem Material aufweisen. Das Einsatzgebiet derartiger Materialbewegungsschaufeln
mit jedoch auf kleine Dimensionen mit relativ geringer Kapazität beschränkt, da
das Gewicht der Schaufel allein auf der Schürfleiste liegt, diese aber nur begrenzt
belastet werden kann. Bei zu hoher Belastung Icami das elastomere @aterial der Schürfleiste
kleinen Hindernissen, wie sie etwa bei Schaufeln von Schneepflügen häufig auftreten
z.B. verstehenden Steinen, Kanten od.dgl., nicht mehr ausweichen; es reißt ein und
l1at damit seine Brauchbarkeit verloren. Um diesem Problem cu begegnen wurde bereits
vorgeschlagen, Materialbewegungsschaufeln, die Schürfkanten aus elastomerem Material
besitzen mit Rädern zu versehen, die im wesentlichen das Gewicht der Schaufeln tragen.
Der Nachteil dieser Ausführungsform liegt in der zu geringen Haltbarkeit der Räder,
da diese einerseits aus Gründen des Raumbedarfs im Verhältnis zur Große der Schanfei
nur einen kleinen Durchmesser aufweisen können, und andererseits äußerst hohe Relartungen
tragen müssen. Außerdem erfordert das Anbringen der Räder auf der Schaufel eine
relativ aufwendige Konstruktion, die im Gegensatz zu den, z.B. bei Schneepflügen,
häufig auftretenden, äußerst robusten@ Beanspruchungen stellt.
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Außerdem wirken auf die Schürfleiste bei einer dcinriiicn Konstruktion
nicht nur die Reibungskräfte von der Unterlage sendern auch Stauch-und Zugkräfte.
Die Materialeigenschaften der Schürfleiste müssen einem Kompromiß zwischen diesen
Erfordernissen entsprechen, so daß die Lebensdauer relativ gering ist.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher ein Auflageschuh, der aus
einem weichen, abriebfesten Material besteht, beim Reiben gegen seine Unterlage
nur wenig Geräusch verursacht und gleichzeitig eine hohe Lebensdauer aufweist.
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Der erfindungsgemäße Auflageschuh ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet,
daß das verschleißfeste Material der Schichte ein Elastomeres ist1 das eine Abriebfestigkeit
von 20 bis 150 mm3 -gemessen
nach DIN 53 516 - aufweist. Es war
Uberraschend, daß ein Elastomeres mit der genannten Abriebfestigkeit den überaus
hohen Beunspruchullgen, denen es bei diesem Verwendungszweck ausgesetzt ist, nicht
nur gewachsen ist, sondern sogar eine weit höhere Lebensd@uer aufweist, als die
für denselben Verwendungszweck bisher benUtzte:i metallarmierten Trdger. Das Phänomen
dieser hohen Beanspruchbarkeit und somit Lebensdauer findet seine Ursache in der
Elastizität und dem damit verbundenen Ausweichvermögen des verwendeten llaterials.
Ein hindernis, über welcl1es der Auflageschuh geschoben wird, bewirkt ein teilweises
Zusammendrücken des Materials an der beanspruchten Stelle, sodaß die auf die Oberflache
des Materials wirkende Zerstörungskraft nur einen Bruchteil derjenigen betrugt,
die von demselben Hindernis auf die Oberfläche eines starren, undeformierbaren Materials
ausgeübt wird. Gleichzeitig garantieren die Materialeigenschaften eines Elastomeren,
daß nur eine äußerst geringe Geräuschentwicklung arfolgt, wodurch die Arbeitsbedingungen
wesentlich verbessert sind.
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Eine besonders hohe Lebensdauer des erfindungsgemäßen Auflageschuhes
kann dadurch erreicht werden, daß das Elastomere eine Hdrte von 75 bis 900 Shore
A aufweist. Ein Elastomeres in diesem Härteintervoll ist so hart, daß seine Deformierbarkeit
eine gute Schwingung~ dämpfung gewöhrleistet und andererseits so weich, daß eine
Versprödung auch bei tieferen Teinparaturen vermieden wird.
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Eine optimale Ddrnpfung der auftretenden Schwingungen kann dadurch
erreicht werden, daß das Elastomere eine Polyurethan ist.
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Polyurethane besitzen eine große innere Dämpfung und können deshalb
Stöße und liechselbelastungen besonders gut aufnehmen. Damit verbunden ist eine
besondere Schonung der gesamten Vorrichtung, wodurch deren Lebensdauer wesentlich
erhöht ist. Auch die Gerduschentwicklung
ist in diesem Falle besonders
gering. Ein zusdtzlicher Vorteil von Polyurethan ist seine gute Költefestigkeit
(bis minus 40° Celsius), sowie seine große chemische Resistenz, z.B. gegen Natriumchlorid.
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Die Eigenschaften des Polyurethans sind für diesen Verwendungszweck
besonders vorteilhaft, wenn es aus polyurdhanbildenden Komponenten mit einem NCO/OII
Verhältnis von 102 bis 115 aufgebaut ist.
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Muß der Auflageschuh nur eine verhältnismäßig geringe Last tragen,
so ist es besonders vorteilhaft, wenn das Elastomere eine Porosität von maximal
10; aufweist. Dadurch is-t eine besonders gunstige Federcharakteristik bei geringerem
Materialbedarf gesichert.
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Eine besonders gute l-litterungsbestdlldiglceit und UV-Beständigkeit
kann erreicht werden, wenn das Elastomere ein Gummi ist.
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Eine besonders einfache Steuerung der gewünschten Eigenschaften bezüglich
Abrieb, ilürte und Elastizitöt ist dann gegeben, wenn das Elastolilere FUllstoffe,
z.B. Ruß, Kaolin, Kieselsäure oder dgl., enthält. Zur Erhöhung der Lebensdauer des
erfindungsgemdßen Auflageschuhs ist es vorteilhaft, wenn das Elastomere Zusätze
zur Erhöhung der Gleitfähigkeit z.B. Graphit, Silikonöle od.dgl. enthält, Dem selben
Zweck dient auch, wenn die Schicht aus dem Elastomeren Rillen aufweist, Durch diese
Rillen können kleinere Hindernisse, z.B. kleine Steine, aufgenommen und abgeführt
werden, wodurch die den Abrieb verursachende Reibung vermindert ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Auflageschuhs
sieht vor, daß die Schicht aus dem Elastomeren vorne am Trager kufenförmig hochgezogen
ist. Dadurch kann die Einreißbelastung beim Auftreffen des Auflageschuhs auf ein
Hindernis
wesentlich herabgesetzt werden, da die der Fortbewegung
im Wege stehenden Hindernisse nunmehr kontinuierlich unter den Auflageschuh gedruckt
werden, ohne daß eine augenblickliche, ruckartige Beanspruchung der Vorderkante
des Auflageschuhs auftritt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft
näher erldutert. Es zeigen Fig.1 und Fig.2 einen Lungsschnitt durch einen Auflagescl1uh
und Fig.3 einen Querschnitt durch einen Auflageschuh.
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Der Auflageschuh nach Fig.1 besteht aus einem Trager 2, der Laschen
3 mit Löchern 4 aufweist. Über die Löclior 4 ist die Befestigungsmöglichkeit an
die Materialbewegungsschaufel gegeben. Der Träger 2 kann z.B. aus Eisen, Stahl,
einem verstärkten Kunststoff oder dgl.
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bestehen. Er trägt eine Schicht 1 aus einem Elastomeren. Vorzugsweise
ist das Elastomere ein Polyurethan. Eine beispielhafte Nischungs zusammensetzung
eines fUr diesen Zweck zu verwendenden Polyurethans lautet wie folgt: 100 Gewichtsteile
Diisocyanat (z.B. 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, 1,5-Naphtylendiisocyanat oder
3,3'-Bistoluylendiisocyanat), 18 Gewichtsteile Polyol (z.B. ein Polyester vom Molekulargewicht
2000 - 3000, Hydroxylzahl 50 - 60), 2 Teile Vernetzer (z.B. Butandiol @ 1,4 oder
Bis - methylenorthochloranilin), eventuell Füllstoffe (z.B. Kaolin, Talkum, Kieselsaure,
Kalk) eventuell Weichmacher, eventuell Zusätze zur Erhöhung der Gleitfähigkeit (z.B.
Graphit, Silikonöle), eventuell Zusätze zur Erhöhung der UV-Beständigkeit ("Tinovin"
(R)). Um eine ausreichend gute Verbindung zwischen dem Metallträger und der Schichte
1 aus dem Elastomeren zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, wenn der entfettete Metallteil
vor dem Aufgießen des Elastomeren mit einem Haftvermittler (z.B. "Chemosil") eingestrichen
ist.
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Die Dicke der Schicht 1 aus dem Elastomeren kann z.B. zwischen
20
und 30 mm betragen, wobei die untere Grenze durch die geforderte Mindestlebensdauer
und die obere Grenze durch die erforderliche Wärmeableitfähigkeit und Einreißfestigkeit
gerechtfertigt ist.
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Der Auflageschuh nach Fig.2 ist kufenförmig gekrummt und weist ansonsten
den gleichen Aufbau wie der noch Fig.1 auf. Fig.3 zeigt einen Auflageschuh, dessen
Schicht 1 Rillen 5 aufweist.
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- Patentansprüche -