DE2831075A1

DE2831075A1 - Shovel with aluminium or alloy blade - has reinforcement at front edge made up of coats of sprayed metal alloy contg. up to 13 per cent chromium

Info

Publication number: DE2831075A1
Application number: DE19782831075
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Idealspaten & Schaufelwalzwerk
Current assignee: Idealspaten & Schaufelwalzwerk
Priority date: 1978-07-14
Filing date: 1978-07-14
Publication date: 1980-01-24

Abstract

The shovel has a blade of aluminium or aluminium alloy. At its front edge, the blade carries a one side reinforcement. The reinforcement consists of one or more layers of sprayed metal consisting of an alloy which contains chromium up to at least 13%, with a melting point of 1500 deg.C and a hardness of 300 HB. The front edge (6), connecting strips (7, 8) and limiting side edges (9, 10) are pref. provided with the metal spray coating.

Description

'XSchanzwerkzeug, insbesondere Schaufel"'XSchanz tool, especially a shovel "

Die Erfindung betrifft ein Schanzwerkzeug, insbesondere Schaufel, dessen Blatt aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht und wenigstens an seiner Vorderkante eine mindestens einseitige Bewehrung trägt. Außer auf Schaufeln ist die Erfindung u.a. auch auf Grabwerkzeuge anderer Art, z.B. auf Spaten anwendbar. Schanzwerkzeuge mit einem aus Aluminium oder eine Aluminiumlegierung bestehenden Blatt besitzen eine wesentlich geringere Festigkeit gegenüber Schanzwerkzeugen aus Stahl, haben diesen gegenüber den Vorteil, daß sie erheblich leichter sind.The invention relates to an entrenching tool, in particular a shovel, whose sheet is made of aluminum or an aluminum alloy and at least at its front edge has at least one-sided reinforcement. Except on shovels the invention can also be applied to other types of digging tools, e.g. spades. Piercing tools with one made of aluminum or an aluminum alloy Blades have a significantly lower strength than Schanz tools Steel have the advantage over these that they are considerably lighter.

Von dieser Eigenschaft wird beispielsweise bei Getreideschaufeln Gebrauch gemacht, auf die die Erfindung daher ebenfalls anwendbar ist.This property is used, for example, in the case of grain shovels made to which the invention is therefore also applicable.

Die geringe Zugfestigkeit des Blattwerkstoffes wirkt sich naturgemäß hauptsächlich an der Vorderkante des Blattes aus, die in das Haufwerk oder den Boden eingestochen wird. In diesem Bereich ist die Formsteifigkeit des Blattes am niedrigsten, während sie im weiter zurückliegenden Bereich des Blattes durch Sicken, bei Schaufeln und Spaten häufig durch Hohlkehlen erheblich gesteigert wird.The low tensile strength of the leaf material has a natural effect mainly at the leading edge of the sheet, which is in the debris or the ground is stabbed. In this area, the stiffness of the blade is lowest, while in the further back area of the sheet they are caused by corrugations, in the case of blades and spade is often considerably increased by fillets.

Andererseits treten an der Vorderkante des Blattes auch die größten Verschleißbeanspruchungen auf, weil dieser Bereich des Blattes in der Regel den weitesten Weg durch das Haufwerk zurückzulegen hat und dabei auf eine Unterlage gleiten muß. Der Verschleißschutz muß daher die Bauteilfestigkeit des Blattes berücksichtigen.On the other hand, there are also the largest ones at the leading edge of the sheet Wear and tear, because this area of the blade usually denotes has to cover the furthest way through the pile and on a pad slide got to. The wear protection must therefore take into account the component strength of the blade.

Es ist bekannt, eine aus Stahl bestehende Verschleißkante mit z.B. aus Messing bestehenden Nieten auf der Vorderkante eines Aluminiumschaufelblattes zu befestigen und sich dadurch einerseits die hohe Verschleißfestigkeit von Stahl gegenüber Aluminium zunutze zu machen und andererseits Herabsetzu-ngen der Bauteilfestigkeit an der Vorderkante nicht nur zu vermeiden, sondern die Festigkeit des Blattes in diesem Bereich gegen Dauerwechselbeanspruchungen noch zu erhöhen. Dann muß man allerdings Gewichtserhöhungen und eine verhältnismäßig ungünstige Schanzwerkzeugform im Bereich der Bewehrung in Kauf nehmen, die sich aus der Verstärkung der Vorderkante ergibt. Es zeigt sich außerdem,daß der Verschleißschutz bei extremen, d.h. lang andauernden Beanspruchungen und/oder abrasiven Arbeitsbedingungen dennoch unbefriedigend bleibt. Außerdem ist der Aufwand erheblich, weil die Herstellung und die Befestigung des bekannten Verschleißschutzes arbeitsintensiv sind.It is known to have a steel wear edge with e.g. rivets made of brass on the leading edge of an aluminum blade to fasten and thereby on the one hand the high wear resistance of steel to make use of aluminum compared to aluminum and, on the other hand, a reduction in component strength at the leading edge not only to avoid, but the strength of the sheet in to increase this area against continuous alternating loads. Then you have to Weight increases and a relatively unfavorable bulking tool shape in the area accept the reinforcement resulting from the reinforcement of the leading edge. It also shows that the wear protection under extreme, i.e. long-lasting Stresses and / or abrasive working conditions nevertheless remains unsatisfactory. In addition, the effort is considerable because the manufacture and attachment of the known wear protection are labor-intensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verschleißfestigkeit des Grabwerkzeugblattes zu steigern, ohne die Bauteilfestigkeit herabzusetzen und dabei wesentliche Änderungen der vorgegebenen Form des Blattes in dem bearbeiteten Bereich zu vermeiden.The invention is based on the object of wear resistance to increase the digging tool blade without reducing the component strength and substantial changes to the given shape of the sheet in the edited one Area to avoid.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bewehrung aus einer oder mehreren Metallspritzschichten besteht, deren Haftgrund das Blatt bildet.According to the invention, this object is achieved in that the reinforcement consists of one or more metal spray coatings, the primer of which is the sheet forms.

Die Erfindung macht sich das im Rahmen der Oberflächenmetallurgie für denVerschleißschutz bekannte Metallspritzverfahren zunutze, das man bislang nicht auf den Verschleiß schutz der Blätter von Schanzwerkzeugen angewandt hatte. Hiergegen bestand nämlich ein Vorurteil, weil man wußte, daß Metallspritzschichten die Dauerschwingfestigkeit nicht erhöhen, sondern eher durch scharfkantige Haftgrundausbildung absenken. Überraschend hat sich indessen herausgestellt, daß trotz dieser Wirkungen eine erhebliche Verlängerung der Lebensdauer des Grabwerkzeuges erzielt werden kann. Offenbar wirken sich nämlich die beim Graben auftretenden Dauerwechselbeanspruchungen des Blattes auf dessen Lebensdauer weniger nachteilig aus als der starke Verschleiß Jedenfalls kann dn Herabsetzung der Dauerschwingfestigkeit des Blattes durch eine Metallspritzbeschichtung infolge deren erheblicher Verschleißfestigkeit praktisch vernachlässigt werden.The invention makes this in the context of surface metallurgy use known metal spraying processes for wear protection that have been used up to now had not applied to the wear protection of the blades of entrenching tools. There was a prejudice against this because it was known that sprayed metal coatings Do not increase the fatigue strength, but rather by creating a sharp-edged primer lower. Surprisingly, however, it has been found that despite these effects a considerable extension of the service life of the digging tool can be achieved. Obviously, the alternating stresses that occur when digging have an effect of the blade is less detrimental to its service life than the heavy wear In any case, the fatigue strength of the blade can be reduced by a Metal spray coating is practical due to its considerable wear resistance be ignored.

Die Form der Spritzbeschichtung ergibt sich aus der Erstarrungsform der beim Flammspritzen erzeugten Metalltröpfchen auf dem Schaufelblatt. Sie ist lamellenartig und verläuft parallel zur Oberfläche. Die Dicke der Lamellen beträgt Bruchteile von Millimetern. Häufig beobachtet man zwischen den Lamellen offene Poren und umschlossene Oxydteilchen. Auf der hierdurch bedingten Anisotropie der Oberfläche beruht der Verschleißschutz.The shape of the spray coating results from the form of solidification of the metal droplets generated during flame spraying on the airfoil. she is lamellar and runs parallel to the surface. The thickness of the slats is Fractions of millimeters. Open pores are often observed between the lamellae and enclosed oxide particles. On the resulting anisotropy of the surface the wear protection is based.

Andererseits ergibt sich eine wesentliche Rationalisierungsmöglichkeit bei der Anbringung des Vefschleißschutzes, weil das Aufbringen der Spritzbeschichtung wesentlich weniger arbeitsintensiv ist.On the other hand, there is an essential possibility of rationalization when attaching the wear protection, because the spray coating is applied is much less labor intensive.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, als Spritzmetall eine Chrom zu wenigstens 138 enthaltende Legierung zu verwenden, die einen Schmelzpunkt von15000 C und eine Härte von 300 HB aufweist. Hierdurch tritt eine erhebliche Verlängerung der Lebensdauer ein.It has proven to be useful to use chrome as the spray metal to use an alloy containing at least 138 and having a melting point of 15,000 C and a hardness of 300 HB. This results in a considerable extension the service life.

Allerdings empfiehlt es sich, bei Schaufeln bzw. spatenartigen Grabwerkzeugen so vorzugehen, daß die Vorderkante, ein hieran anschließender Flächenstreifen, der vor dem Ansatz einer zu einer Tülle führenden Hohlkehle endet, sowie die die Flächenstreifen und die Vorderkante begrenzenden Schaufelkanten mit den Metallspritzschichten zu versehen.However, it is advisable to use shovels or spade-like digging tools proceed so that the front edge, an adjoining surface strip, the ends before the approach of a groove leading to a spout, as well as the surface strips and blade edges delimiting the leading edge with the metal spray coatings Mistake.

Auf diese Preise schützt man zwar nur den hauptsächlich dem Verschleiß ausgesetzten Bereich des Grabwerkzeuges, vermeidet aber andererseits die Nachteile der Spritzbeschichtung, zu denen außer der Herabsetzung der Dauerschwingfestigkeit auch die geringe Zugfestigkeit der Beschichtung gehört.At these prices one only protects mainly the wear and tear exposed area of the digging tool, but on the other hand avoids the disadvantages the spray coating, in addition to the reduction in fatigue strength also includes the low tensile strength of the coating.

Der häufig bei Metallspritzbeschichtungen auftretende Nachteil einer großen Korrosionsanfälligkeit wird durch den Werkstoff des Blattes vermieden.The disadvantage often encountered with metal spray coatings great susceptibility to corrosion is avoided by the material of the blade.

Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen Fig. 1 perspektivisch und in Draufsicht das Blatt einer Getreide schaufel und Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 in einer Ansicht von unten.The details, other features, and other advantages of the invention emerge from the following description of an embodiment based on FIG Figures in the drawing; It shows Fig. 1 in perspective and in plan view Blade of a grain shovel and Fig. 2 shows the object of FIG. 1 in a view from underneath.

In Fig. 1 ist das Blatt der Getreideschaufel mit 1 bezeichnet, das an einem Holzstiel befestigt werden kann. Für den Stiel ist eine Tülle 2 vorgesehen, welche auf der Rückseite des Blattes 1 in einer Hohlkehle 3 ausläuft. Das Blatt besteht aus einem durch einen Verformungsvorgang in die erst in den Fig. 1 und 2 ersichtliche Form gebrachten Aluminiumblech, wobei zur Bildung der Tülle 2 ein separates Blech 4 mit Nieten 5 auf dem Blatt befestigt ist.In Fig. 1, the blade of the grain shovel is denoted by 1, the can be attached to a wooden handle. A spout 2 is provided for the handle, which ends on the back of the sheet 1 in a groove 3. The leaf consists of one formed by a deformation process in the first shown in FIGS. 1 and 2 apparent shape brought aluminum sheet, whereby to form the grommet 2 a separate Sheet 4 is attached to the sheet with rivets 5.

Gegenüber der Tülle 2 befindet sich eine Vorderkante 6.A front edge 6 is located opposite the spout 2.

Daran schließen sich Flächenstreifen 7 bzw. 8 an, deren innere Begrenzungen vor der Hohlkehle 3 in einem Abstand von dieser enden und parallel zur Vorderkante 6 verlaufen.This is followed by surface strips 7 and 8, their inner boundaries end in front of the fillet 3 at a distance from this and parallel to the front edge 6 run.

Die Flächen streifen enden an Seitenkanten 9 und 10 des Blattes 1, die bis zur Vorderkante reichen.The surfaces strip end at side edges 9 and 10 of sheet 1, which extend to the front edge.

Wie Fig. 1 ferner erkennen läßt, weist die Tülle 2 eine orthogonale Ausnehmung, nämlich eine Bohrung oder Ausstanzung 11 auf, welche zum Einb-ringen eines Zapfens, einer Schraube oder einem ähnlichen Element dient, das den Stiel mit der Tülle 2 versperrt.As FIG. 1 also shows, the spout 2 has an orthogonal one Recess, namely a bore or punched-out 11, which is to be wrestled a pin, a screw or a similar element that supports the stem blocked with the spout 2.

Auf den Flächenstreifen 7 und 8 sowie auf der Vorderkante 6 und den beschriebenen Seitenkanten 9 und 10 befindet sich eine Metallspritzbeschichtung, die allgemein mit 12 bezeichnet ist. Sie kann ihrerseits aus mehreren Metallspritzschichten bestehen und wird mit Metalltröpfchen aufgebaut, die beispielsweise durch Flammspritzen erzeugt werden. Das Spritzmetall enthält Cr zu wenigstens 13% und ist legiert.On the surface strips 7 and 8 and on the front edge 6 and the described side edges 9 and 10 is a metal spray coating, which is indicated generally at 12. For its part, it can consist of several metal spray coatings exist and is built up with metal droplets, for example by flame spraying be generated. The spray metal contains at least 13% Cr and is alloyed.

Die innere Form der Metallspritzschichten ist bekannt und bedarf daher nicht der Darstellung im einzelnen.The internal shape of the metal spray coatings is known and is therefore necessary not the representation in detail.

LeerseiteBlank page

Claims

Claims Schanz tool. especially shovel, its blade consists of aluminum or an aluminum alloy and at least on its leading edge at least one-sided reinforcement bears, d u r c h e k e n n n -z e i c n e t that the reinforcement consists of one or more metal spray coatings (12), whose primer forms the sheet (1).

2. Schanz tool according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h e t that the spray metal is made of an alloy containing at least 13% Cr with a melting point of 15000C and a hardness of 300 HB.

3. Schanz tool according to claims 1 or 2, d a d ur c h g e it is not indicated that the front edge (6), adjoining surface strips (7, 8), which end before the approach of a groove (3) leading to a spout (2), and side edges delimiting the surface strips (7, 8) and the front edge (6) (9, 10) are provided with the metal spray coating (12).