DE3444563C2

DE3444563C2 -

Info

Publication number: DE3444563C2
Application number: DE3444563A
Authority: DE
Inventors: Peter Alexander 7570 Baden-Baden De Lehnhoff
Original assignee: Lehnhoff Hartstahl & Co 7570 Baden-Baden De GmbH
Current assignee: Lehnhoff Hartstahl & Co 7570 Baden-Baden De GmbH
Priority date: 1984-12-06
Filing date: 1984-12-06
Publication date: 1993-09-16
Also published as: CN1006405B; CN85108788A; ZA859332B; BR8506287A; AU5079885A; JPH0651983B2; CA1248997A; AU582512B2; DE3444563A1; EP0184209A1; EP0184209B1; ES296768U; DE3569139D1; ES296768Y; JPS61137931A; US4642920A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schaufelrad-Eimer eines Schaufelradbaggers mit in Hülsen an der Außenwand des Eimers auswechselbar angeordneten Mittel- und Eckzähnen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Schaufelradbagger graben bekanntlich das Gebirge mit Hilfe von Eimern, die an einem sich drehenden und längs eines Kreisbogens geführten Schaufelrad angeordnet sind, wobei diese Eimer beim Einsatz in schwerem Ge birge und bei der Naßbaggerung längs ihrer Oberkanten mit in ihrer Anordnung und Ausbildung dem Schneidvor gang angepaßten Baggerzähnen bestückt sein müssen, um das Schaufelrad immer "freischneiden" zu können. Demge mäß sind die Mittelzähne, Eckzähne und Seitenzähne in ihrer Zahnform und in ihren Abmessungen unterschiedlich ausgebildet; vgl. "Der Schaufelradbagger als Gewin nungsgerät", 1. Aufl., 1973, TRANS. TECH. PUBLICATIONS, Seite 121.

Eine ähnliche Ausbildung zeigt das Schaufelrad nach der DE-A 23 30 543, dessen Baggerschaufeln unterschiedliche Zähne mit unterschiedlichen Winkeln in unterschiedli cher Weise an der Schaufelkante einer jeden Bagger schaufel angeordnet sind, um einen im wesentlichen ho rizontalen Schnitt an dem abzubauenden Material ausfüh ren zu können, wenn das Schaufelrad quer zum Stoß be wegt wird.

Eine solche Baggerzahn-Anordnung ist teuer in der La gerhaltung und erschwert die Wartung. Ein weiterer Nachteil ist deren Verschraubung in der Wandung des Ei mers, da hierdurch neben der Schwächung des Materials das Auswechseln der Baggerzähne erschwert wird. Die Be festigungsschrauben liegen nämlich unmittelbar im Be reich des abzubauenden Gebirges.

Es ist auch bekannt, die Baggerschaufelzähne einzeln mittels an der Schaufelschneide angeschweißten, nach hinten leicht konisch verjüngten Hülsen auswechselbar zu haltern, die den jeweiligen Zahnschaft sowie einen an diesem angreifenden Spannanker umschließen; vgl. DE-GM 70 45 807.

Ausgehend von einem Schaufelrad-Eimer gemäß der DE-OS 23 30 543 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Baggerzahn-Anordnung für die Eimer eines Schaufelrad baggers bezüglich der an der Eimerkante angeordneten Baggerzähne und deren Anordnung sowie die hierfür benö tigten Baggerzähne dahingehend weiterzubilden, daß das Graben im schweren Gebirge und das Naßbaggern besser als bisher mit größeren Standzeiten und kürzeren Mon tage- und Wartungszeiten durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 ge löst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung er geben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung besteht also jeder einstückige Baggerzahn aus einem Zahnkeil und einem Zahnschaft, zwischen denen eine als Anschlag dienende Wulst angeordnet ist und weist eine Zahnkeilunterseite auf, die bezogen auf eine ebene Anlagefläche des Zahnschaftes eine Anhebung aufweist, während die Zahnkeil-Oberseite bezogen auf die Anschlagfläche eine Absenkung aufweist. Der Zahnschaft ist als im Querschnitt ein unregelmäßiges Sechseck bildender Pyramidenstumpf mit zwei ebenen, einander gegen überliegenden Flächen ausgebildet, von denen die eine Fläche die in Bezug auf die Basis des Pyramiden stumpfes senkrechte Anlagefläche bildet, während die weiteren, jeweils paarweise einander gegenüberliegenden Flächen des Pyramidenstumpfes einen Winkel einschlie ßen. Der Zahnkeil ist im Bereich unterhalb der Keilspitze im Querschnitt etwa doppelt-T-förmig derart ausgebildet, daß sich die Aussparungen zwischen den Schenkeln des Doppel-T auf der Zahnkeilober- und -un terseite befinden.

Zum Zwecke der lösbaren Befestigung am Baggereimer weist die Anlagefläche eines jeden Baggerzahnes einen Befestigungsnocken auf, der von einer Sicher heitslasche umfaßt ist, die mit einem Schraubbolzen durch das dem Baggerzahn abgewandte Ende der Hülse ragt und dort eine Kappe trägt, welche mittels einer Schraube gegenüber dem zugewandten Hülsenende verspann bar ist.

Für bestimmte Anwendungszwecke ist die Ausbildung des Zahnkeils des erfindungsgemäßen Baggerzahnes als im Querschnitt kreuzförmiger Spitzzahn vorteilhaft.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Wahl der ein zelnen Winkel des Baggerzahnes ist eine Baggerzahn-An ordnung möglich, die für die Mittel-, Eck- und Seiten zähne jeweils gleiche Baggerzähne verwendet, wobei den unterschiedlichen Schneidaufgaben durch die unter schiedliche Winkellage der Baggerzähne in Bezug auf die Oberkante des Eimers und die Neigung der die Baggerzäh ne aufnehmenden Hülsen Rechnung getragen wird. Da ein üblicher Schaufelradbagger etwa fünfzehn Eimer mit jeweils neun Baggerzähnen aufweist, ist sofort ersichtlich, daß durch die Anwendung gleich ausge bildeter Baggerzähne eine wesentliche Vereinfachung in der Herstellung und Montage und Wartung erzielbar ist. Da die die Baggerzähne lagernden Hülsen mit dem Eimer fest ver schweißt sind, können Verwechslungen beim Austausch abge nutzter Baggerzähne nicht mehr auftreten. Das richtige An schweißen der Hülsen wird durch an den Wandungen des Eimers vorgesehene Anlageflächen erleichtert. Die neue Wulst über deckt die Oberkante der Hülse völlig, so daß diese gegen Abrieb und Verschmutzungen gesichert ist. Da die Spann organe auf der dem Zahnkeil des Baggerzahnes abgewandt liegenden Seite der Hülse angeordnet sind, können diese ebenfalls vom abzutragenden Gebirge nicht mehr beschädigt werden, so daß das Lösen der Verbindung leichter als bisher möglich ist. Schließlich wird durch die Wahl der Span- und Freischnittwinkel ein einwandfreies "Freischneiden" des Schaufelrades auch bei schwierigen Abbau-Verhältnissen und damit ein hoher Abbaugrad erreicht.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schaufelrad-Eimers mit der erfindungsgemäßen Bestückung mit Baggerzähnen nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schaufelrad-Eimer nach Fig. 1, ohne Baggerzähne,

Fig. 3 eine Ansicht auf die Brustwandung des Schaufel rad-Eimers nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Baggerzahn nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Seitenansicht auf den Baggerzahn nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI in Fig. 4,

Fig. 7 einen Schnitt gemäß der Linie VII-VII in Fig. 5,

Fig. 8 eine perspektivische Draufsicht auf die aus Sicherungslasche, Hülse, Kappe und Schraube bestehenden Befestigungsmittel für einen Baggerzahn nach Fig. 4 und

Fig. 9 einen Baggerzahn gemäß der Erfindung in der Ausbildung als Spitzzahn.

An den leicht nach innen geneigten Außenwandungen eines Schaufelrad-Eimers 1 (Fig. 1) eines hier nicht darge stellten Schaufelrades eines Schaufelrad-Baggers sind in vorliegendem Ausführungsbeispiel neun Baggerzähne B₁ bis B₉ auswechselbar angeordnet, von denen je drei Baggerzähne den zwei Seitenwandungen 2 und 3 und drei Baggerzähne der Brustwandung 4 des Eimers zugeordnet sind. Hierzu dienen mit den Außenwandungen des Eimers zur Oberkante K bündig verschweißte, im Querschnitt Ü-förmige Hülsen H₁ bis H₉, deren Innenwandungen 5, 6 und 7 mit den Außenflächen des Zahnschaftes des noch näher zu beschreibenden Baggerzahnes korrespondieren; vgl. auch Fig. 8.

Die Hülsen H sind, wie insbesondere die Fig. 1 und 3 zeigen, derart mit den Außenwandungen des Eimers ver scheißt, daß sie, bezogen auf die Senkrechten S₁ bis S₉, jeweils unterschiedliche Neigungswinkel η₁ bis η₉ aufwei sen. Dementsprechend weisenauch die in die Hülsen H₁ bis H₉ einzusetzenden Baggerzähne B₁ bis B₉ unterschiedliche Neigungswinkel η auf. Werden unter Bezugnahme auf Fig. 2 die den Seitenwandungen 2 und 3 zugeordneten Baggerzähne B₄ und B₆ als Eckzähne sowie die Baggerzähne B₅ als Mittel zahn bezeichnet, so gilt, daß die Mittelachsen M des oder der in einer oder mehreren, den Eimer 1 zentrisch oder in gleichen Abständen senkrecht schneidenden Ebenen angeord neten Mittelzähne B₅ senkrecht zur Oberkante des Eimers stehen, daß die Mittelachse M der in der die Brustwandung 4 des Eimers 1 enthaltenden Ebene angeordneten Eckzähne B₄, B₆ mit der Oberkante des Eimers gleich große aber ent gegengesetzt gerichtete Neigungswinkel η_4/6 einschließen, und daß die Mittelachsen M der in der die Seitenwandungen 2, 3 des Eimers 1 einschließenden Ebene angeordneten Seitenzähne B₁ bis B₃, B₇ bis B₉ mit der Oberkante K des Eimers gleichgerichtete, aber unterschiedliche Neigungswinkel η_1-3/7-9 einschließen.

Wie Versuche gezeigt haben, betragen die Neigungswinkel η₄ und η₆ der Eckzähne B₄ und B₆ 10° bis 20°, vorzugs weise aber 15°, während die Neigungswinkel η ₁ bis η₃ bzw. η₉ bis η₇ der Seitenzähne B₁ bis B₃ und B₉ bis B₇ von innen, das heißt vom nicht dargestellten Schaufelrad, also in bezug auf Fig. 1 von links ausgehend, nach außen zur Brustwandung hin um jeweils 5° zunehmen innerhalb eines Bereiches von 5° bis 20°, vorzugsweise weisen die Mittelachsen M in bezug auf die Senkrechten S₁ bis S₃ eine Neigung von 5°, 10° und 15° auf. Entsprechendes gilt für die den Senkrechten S₉ bis S₇ zugeordneten Mittelachsen M der in Fig. 1 nicht sichtbaren Seitenzähne B₇ bis B₉.

Um das Aufschweißen der Hülsen H₁ bis H₉ zu erleichtern, weisen die Seiten- und Brustwandungen 2 bis 4 des Eimers 1 Anlageflächen auf.

Nunmehr sei anhand der Fig. 4 bis 7 der unabhängig von seiner Verwendung als Seiten-, Eck- oder Mittelzahn je weils gleich ausgebildete Baggerzahn B beschrieben.

Der einstückig, vorzugsweise gesenkgeschmiedete Baggerzahn weist einen Zahnkeil 10 und einen Zahnschaft 11 auf, zwischen denen sich eine breit ausgebildete Wulst 12 be findet, die, sobald der Baggerzahn in die zugehörige Hülse H eingesteckt ist, eine Abdeckung für die Hülse bildet. Der Zahnschaft ist im Querschnitt ein unregel mäßiges Sechseck bildender Pyramidenstumpf mit zwei ebenen, einander gegenüberliegenden Flächen 14, 15, von denen die eine Fläche 14 die in bezug auf die Basis 36 des Pyramiden stumpfes senkrechte Anlagefläche 14 bildet, und die wei teren, jeweils paarweise einander gegenüberliegenden Flächen 16, 17 und 18, 19 des Pyramidenstumpfes einen Winkel k von etwa 168° ein schließen. Die Fläche 15 weist einen Neigungswinkel δ von 10° bis 14°, insbesondere von 12°, auf.

Der pyramidenförmige Zahnkeil 10 weist eine Zahnkeilunter seite 20 und eine Zahnkeiloberseite 21 auf; vgl. insbeson dere Fig. 5. Die Zahnkeilunterseite 20 weist, bezogen auf die Anlagefläche 14 des Baggerzahnes eine Anhebung σ von 1° bis 3°, vorzugsweise von 2°, auf, während die Zahnkeiloberseite 21, bezogen auf diese Anlagefläche 14 eine Absenkung τ von 20° bis 25°, vorzugsweise von 23°, aufweist. Die dazu im wesentlichen rechtwinkligen Zahnkeil flächen sind, wie insbesondere Fig. 4 zeigt, leicht kon kav gekrümmt. Der Keilwinkel β des Zahnkeiles 10 beträgt 19° bis 22°, vorzugsweise 21°. Ferner ist der Zahnkeil 10 im Bereich unterhalb seiner Keilspitze 24 im Querschnitt etwa doppel-T-förmig ausgebildet; vgl. Fig. 7, so daß sich Aussparungen 26 und 27 auf der Zahnkeilober- und -unterseite 21 und 20 befinden, die sogenannte Selbst schärfeflächen sind.

Schließlich weist die am Zahnschaft 11 befindliche Anlage fläche 14 des Baggerzahnes B einen im unteren Bereich befindlichen Nocken 30 auf, der von einer Sicherungs lasche 31 umfaßt ist, die mit einem Schraubbolzen 32 durch das dem Baggerzahn B abgewandte Ende der Hülse H ragt und dort eine Kappe 34 trägt, welche mittels einer Mutter 35 gegenüber dem zugewandten Hülsenende 37 ver spannbar ist; vgl. Fig. 1 und 8.

Mit Hilfe der eben beschriebenen Befestigungsmittel läßt sich also der in die Hülse H eingesteckte Baggerzahn B auf einfache Weise festlegen,wie dies die Fig. 1 und 3 ebenfalls zeigen, wobei die Spannorgane etwa in der Mittelachse M liegen.

Unter Berücksichtigung der Neigung der Wandungen des Schaufelrad-Eimers 1 und der vorstehend beschriebenen An hebung σ und Absenkung τ der Zahnkeilflächen 20 und 21 des Zahnkeils weist jeder Baggerzahn B₄ bis B₆ nach seinem Verbinden mit dem Eimer einen Anstellwinkel α im Bereich von 30° bis 50°, vorzugsweise von 43°, und einen Freiwin kel γ in einem Bereich von 20° bis 28°, vorzugsweise von 23°, auf, während die mit der Seitenwandung 2, 3 lösbar verbundenen Baggerzähne B₁ bis B₃ und B₇ bis B₉ einen An stellwinkel α im Bereich von 30° bis 50°, vorzugsweise 48°, und einen Freiwinkel γ in einem Bereich von 20° bis 28°, vorzugsweise von 18°, aufweisen; vgl. Fig. 1. Auf diese Weise erfolgt bei langen Standzeiten ein einwand freies "Freischneiden" des Eimers und damit des Schaufel rades auch bei schwierigem Gebirge und bei Naßbaggerung.

Bei Schaufelrad-Eimern mit ebenen Wandungen ist es für bestimmte Einsatzfälle zweckmäßig, alle Baggerzähne mit gleichen Frei- und Anstellwinkeln anzuordnen. Die Frei winkel γ betragen dann 2° bis 48°, vorzugsweise 26°, während die Anstellwinkel α 20° bis 28°, vorzugsweise 23°, betragen.

Da für verschiedene Anwendungszwecke sogenannte Spitzzähne erforderlich sind, zeigt die Fig. 9 die Ausbildung des vorstehend beschriebenen Baggerzahnes B als Spitzzahn. Dementsprechend ist bei sonst gleicher Ausbildung insbe sondere des Zahnschaftes 11 und des Wulstes 12 der Zahn keil 10 als an sich bekannter Spitzkeil ausgebildet, der in eine Spitze 24′, anstelle der Schneide 24, ausläuft.

Claims

1. Schaufelrad-Eimer eines Schaufelradbaggers mit in Hülsen (H₁ bis H₉) an der Außenwand des Eimers (1) auswechselbar an geordneten Mittel- und Eckzähnen (B₄ bis B₆), die jeweils einen Zahnkeil (10) und einen Zahnschaft (11) mit dazwischen liegender Wulst (12) aufweisen, wobei die Innenwandungen der Hülsen mit den Außenflächen des Zahnschaftes korrespondieren und wobei die Mittelachsen (M) der Mittelzähne (B₅) in einer oder mehreren den Eimer (1) zentrisch oder in gleichen Abständen senkrecht schneidenden Ebenen angeordnet sind und senkrecht zur Oberkante (K) des Eimers (1) stehen, und die Mittelachsen (M) für die in der der Brustwandungen (4) des Eimers (1) enthaltenen Ebene angeordneten Eckzähne (B₄ und B₆) mit der Oberkante (K) des Eimers (1) gleich große aber entgegengesetzt gerichtete Neigungswinkel (η₄/₆) einschlie ßen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- der Außenwandung des Eimers (1) sind Mittel-, Eck- und Seitenzähne (B₁ bis B₆) zugeordnet, die Baggerzähne von gleicher Zahnform und -abmessung sind,
- die Hülsen (H₁ bis H₉) sind U-förmig ausgebildet und mit den Außenwandungen des Eimers (1) verschweißt,
- die Mittelachsen (M) der in der die Seitenwandungen (2, 3) des Eimers (1) einschließenden Ebene angeordneten Seiten zähne (B₁ bis B₃, B₇ bis B₉) schließen mit der Oberkante (K) des Eimers (1) gleichgerichtete, aber unterschiedliche Neigungswinkel (η_1-3) ein,
- die Größen der Neigungswinkel (η) für die als Eckzähne dienenden Baggerzähne (B₄, B₆) betragen 10° bis 20°, vor zugsweise 15°,
- die Neigungswinkel (η_1-3) für die als Seitenzähne (B₁ bis B₃, B₇ bis B₉) dienenden Baggerzähne liegen um jeweils 5° zunehmend innerhalb eines Bereiches von 5° bis 20°, vor zugsweise bis 5°, 10° und 15°,
- den mit der Brustwandung (4) des Eimers (1) lösbar verbun denen Baggerzähnen (B₄ bis B₆) sind Anstellwinkel (α) im Bereich von 30° bis 50°, Vorzugsweise von 43°, und ein Freiwinkel γ in einem Bereich von 20° bis 28°, vorzugs weise von 23°, zugeordnet, und
- den mit der Seitenwandung (2, 3) lösbar verbundenen Bag gerzähnen (B₁ bis B₃ und B₇ bis B₉) sind Anstellwinkel (α) im Bereich von 30° bis 50°, vorzugsweise 48°, und Frei winkel (γ) in einem Bereich von 20° bis 28°, vorzugsweise von 18° zugeordnet.

2. Schaufelrad-Eimer, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß seine Baggerzähne einstückig sind und je einen Zahnkeil (10) und einen Zahnschaft (11) mit einer ebenen Auf lagefläche (14) aufweisen, zwischen denen eine als Anschlag dienende Wulst (12) angeordnet ist, und daß bezogen auf die Anlagefläche (14) des Zahnschaftes (11) die Zahnkeil- Unterseite (20) eine Anhebung (δ) von 1° bis 3°, vorzugsweise von 2°, aufweist, daß die Zahnkeil-Oberseite (21) bezogen auf die Anlagefläche (14) eine Absenkung (τ) von 20° bis 25°, vorzugsweise von 23°, aufweist, und daß der Keilwinkel (β) des Zahnkeils (10) 19° bis 22°, beträgt.

3. Schaufelrad-Eimer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahnschaft (11) der Baggerzähne als im Querschnitt ein unregelmäßiges Sechseck bildender Pyramidenstumpf mit zwei ebenen, einander gegenüberliegenden Flächen (14, 15) ausgebildet ist, von denen die eine Fläche (14) die in bezug auf die Basis (36) des Pyramidenstumpfes senkrechte Anlage fläche (14) bildet, und die weiteren, jeweils paarweise ein ander gegenüberliegenden Flächen (16, 17 und 18, 19) des Pyramidenstumpfes einen Winkel (k) von etwa 168° ein schließen.

4. Schaufelrad-Eimer nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die zwischen Zahnkeil (10) und Zahnschaft (11) befindliche Wulst (12) eine Abdeckung für die Hülse (4) bildet.

5. Schaufelrad-Eimer nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zahnkeil (10) im Bereich unterhalb der Keilspitze (24) im Querschnitt etwa doppel-T-förmig derart ausgebildet ist, daß sich Aussparungen (26, 27) zwischen den Schenkeln des Doppel-T auf der Zahnkeilober- und -unterseite (21, 20) befinden.

6. Schaufelrad-Eimer nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß der Zahnkeil (10) als im Querschnitt kreuz förmiger Spitzzahn (24′) ausgebildet ist.