DE3524550C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine leichtgewichtige Verschleißplatte mit einer Unterplatte und einer mit der Unterplatte festverbun denen, verschleißfesten Oberplatte, sowie ein Verfahren zu de ren Herstellung.The invention relates to a lightweight wear plate with a lower plate and one firmly connected to the lower plate those, wear-resistant top plate, as well as a process to de manufacturing.
An den unterschiedlichsten Maschinenteilen treten Verschleiß probleme auf. Dies gilt insbesondere im Bereich der mechanischen Verfahrenstechnik für solche Aggregate, durch welche große Mengen schleißscharfer Mineralien gehen, wie z.B. Siebe, Rutschen, Bun ker, Ventilatoren, Auskleidungen usw. An solche Verschleißteile werden meist widersprüchliche Einzelanforderungen gestellt, die es zu optimieren gilt. Zu diesen Einzelanforderungen gehören lange Haltbarkeit, günstige Kosten, leichte Montierbarkeit usw.Wear occurs on a wide variety of machine parts problems on. This is especially true in the area of mechanical Process engineering for such aggregates, through which large quantities wear-resistant minerals, such as Sieves, slides, buns ker, fans, linings, etc. To such wear parts there are usually contradictory individual requirements that it has to be optimized. These individual requirements include long durability, low cost, easy to assemble, etc.
Bekannte leichtgewichtige Verschleißplatten der eingangs genann ten Art sind als großflächige, auftraggeschweißte Bleche ausge staltet. Aus ihnen können im Prinzip sehr große Teile herge stellt werden. Allerdings ist die Montage solcher schwerer Teile aufgrund des hohen spezifischen Gewichtes der Unterplatte, bei der es sich z.B. um einen RST37-2-Stahl handeln kann, sowie der Auftragschicht mit z.B. 5% C, 20% Cr, 7% Nb, 7% Mo, 2% V oft aus Gewichtsgründen schwierig durchführbar.Known lightweight wear plates of the beginning ten types are designed as large, welded sheets shapes. In principle, very large parts can be obtained from them be put. However, the assembly of such heavy parts due to the high specific weight of the base plate, at which is e.g. can be an RST37-2 steel, as well as the Application layer with e.g. 5% C, 20% Cr, 7% Nb, 7% Mo, 2% V often difficult to carry out for weight reasons.
Als Verschleißschutzmaterial sind außerdem Formteile aus Hart guß bekannt, aus denen auch kompliziertere Teile in größeren Serien gefertigt werden können. Sie haben aber den Nachteil, daß die Dimensionen des einzelnen Teiles verhältnismäßig klein bleiben müssen, da größere Teile wegen der geringen Dehnung des Werkstoffes sehr bruchanfällig sind. Größere Flächen müssen da her mosaikförmig aus einzelnen Teilen zusammengesetzt werden. Jedes dieser Einzelteile muß individuell befestigt werden. Beim Brechen eines Teiles oder einer Befestigungseinheit besteht die Gefahr, daß der Gesamtverband wegen Unterspülung ausfällt.Molded parts made of hard are also used as wear protection material known casting, from which even more complicated parts in larger Series can be made. But you have the disadvantage that the dimensions of the individual part are relatively small have to stay because larger parts because of the low elongation of the Material are very susceptible to breakage. Larger areas have to be there forth in a mosaic from individual parts. Each of these individual parts must be attached individually. At the There is a breakage of a part or a fastening unit Danger of the entire dressing failing due to washing.
Statt Hartgußteilen finden auch Formteile aus Hartkeramik Ver wendung. Diese können jedoch aus Fertigungsgründen nicht in be liebiger Größe und nur in einfachen Formen hergestellt werden. Derartige Hartkeramikplatten werden im allgemeinen durch An schraubung oder Einschweißung befestigt. Eine besondere Befe stigungsart ist das Aufkleben von Hartkeramiksteinen direkt auf den zu schützenden Grundkörper. Da dies vor Ort vorzunehmen ist und dort die Grundkörper nicht sauber sandgestrahlt werden können, ergeben sich oft während des Betriebes Probleme durch Loslösen einzelner Keramiksteine aus dem Verband. Außerdem ist das indi viduelle Verlegen einzelner Teile vor Ort mit erheblichen Kosten verbunden, weil die dafür benötigten Handwerker mit ihrem entspre chenden Werkzeug zum Montageort reisen müssen.Instead of hard castings there are also molded parts made of hard ceramic Ver turn. However, for manufacturing reasons, these cannot be in arbitrary size and only in simple shapes. Such hard ceramic plates are generally by An screwed or welded attached. A special befe The type of cleaning is to glue hard ceramic stones directly on the basic body to be protected. Since this has to be done on site and there the base bodies cannot be sandblasted cleanly, Problems often arise due to detachment during operation individual ceramic stones from the association. It is also indi vidual laying of individual parts on site with considerable costs connected because the required craftsmen correspond with theirs have to travel to the installation site.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verschleiß platte der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß auch große Flächen zuverlässig und preiswert vor Verschleiß mit ihnen geschützt werden können.The object of the present invention is wear plate of the type mentioned in such a way that also large areas reliably and inexpensively against wear with them can be protected.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Un terplatte aus verstärkten Kunststoffen und die Oberplatte aus einzelnen, verschleißbeständigen Keramikplatten besteht.This object is achieved in that the Un top plate made of reinforced plastics and the top plate made of individual, wear-resistant ceramic plates.
Die erfindungsgemäß als eigentlicher Verschleißschutz einge setzten Keramikplatten haben mit 5 bis 10% Glasbinder nur ein spezifisches Gewicht in der Größenordnung von 3,5, also nur etwa halb so groß wie dasjenige von verschleißfestem Stahl bzw. Auf tragschweißwerkstoffen.The invented as the actual wear protection set ceramic plates only have 5 to 10% glass binder specific weight in the order of 3.5, so only about half the size of wear-resistant steel or Auf inertial welding materials.
Die Unterplatte kann dabei durch Textil-, Glas-, Kohlenstoff-, Bor-, Polyester- und/oder Naturfasern verstärkt sein. Die Unter platte kann zusätzlich verschleißbeständige, körnige Materialien enthalten, die nach einem weiteren Merkmal der Erfindung aus SiO2 oder Al2O3 bestehen können.The lower plate can be reinforced with textile, glass, carbon, boron, polyester and / or natural fibers. The lower plate can additionally contain wear-resistant, granular materials which, according to a further feature of the invention, can consist of SiO 2 or Al 2 O 3 .
Die Körnung der verschleißbeständigen, körnigen Materialien liegt zweckmäßigerweise zwischen 10 µm und 2 mm.The grain of the wear-resistant, granular materials lies expediently between 10 microns and 2 mm.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Keramikplatten als Sechskantplatten gestaltet.In a particularly preferred embodiment of the invention the ceramic plates are designed as hexagonal plates.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Kera mikplatten der Oberplatte gelocht und ergeben zusammen eine Sieb oberfläche.According to a further embodiment of the invention, the keras perforated microplates of the top plate and together form a sieve surface.
Ein bevorzugtes Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Verschleiß platte liegt in der Verwendung als Ventilatorflügel.A preferred area of use for the wear according to the invention plate is used as a fan blade.
Zweckmäßigerweise werden die erfindungsgemäßen Verschleißplatten so hergestellt, daß in einem Arbeitsgang eine Unterplatte aus verstärkten Kunststoffen erzeugt wird und darauf als Oberplatte einzelne Hartkeramikplatten aufgeklebt werden.The wear plates according to the invention are expediently manufactured in such a way that a lower plate is made in one operation reinforced plastics is produced and on it as a top plate individual hard ceramic plates can be glued on.
Die Vereinigung von Unterplatte und Oberplatte kann durch Heiß oder durch Kaltpressen erfolgen.The combination of lower plate and upper plate can be done by hot or by cold pressing.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher beschrieben.An embodiment of the invention is described in more detail below described.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kommt eine Unterplatte von etwa 10 mm Dicke zum Einsatz, welche aus einem mit Harz getränkten Verstärkungsmaterial besteht. Als Verstärkungsmaterial kommen Textil-, Glas-, Kohlenstoff-, Bor-, Polyester- und/oder Natur fasern in Frage.In this embodiment, a subplate comes from about 10 mm thickness is used, which is made of a resin-soaked Reinforcement material. Coming as reinforcing material Textile, glass, carbon, boron, polyester and / or natural fibers in question.
In einem Arbeitsgang mit der Tränkung des Verstärkungsmaterials wird in einem Heiß- oder auch einem Kaltpreßverfahren die Ober platte aufgebracht. Dabei handelt es sich im Ausführungsbeispiel um Sechskantplatten aus Hartkeramik mit einer Schlüsselweite von 20 mm und einer Dicke, die je nach Beanspruchung 5, 10, 15 oder 20 mm beträgt. Das Material der Keramikplatten basiert auf Al2O3 mit einem Binderanteil zwischen 5 und 20%, wobei die Körnung des Al2O3 zwischen 3 und 50 µ schwanken kann.In one operation with the impregnation of the reinforcing material, the top plate is applied in a hot or a cold pressing process. In the exemplary embodiment, these are hexagon plates made of hard ceramic with a wrench size of 20 mm and a thickness which, depending on the load, is 5, 10, 15 or 20 mm. The material of the ceramic plates is based on Al 2 O 3 with a binder content between 5 and 20%, whereby the grain size of the Al 2 O 3 can vary between 3 and 50 µ.
Die fertiggestellte Verschleißplatte wird von noch anhaftendem Harz durch Laser, Wasserstrahl oder geeignete Lösungsmittel ge reinigt.The finished wear plate is still adhering Resin by laser, water jet or suitable solvents cleans.
Bei dieser Ausgestaltung kommt man insgesamt auf Flächengewichte, die ein Fünftel des Wertes betragen, die bei herkömmlichen Ver schleißplatten anzutreffen sind. Dies bedeutet, daß bei gleichem Gewicht fünfmal größere Teile montiert werden können.With this configuration, the total basis weights are which is a fifth of the value that is used in conventional ver wear plates can be found. This means that the same Weight five times larger parts can be assembled.
Verwendet man umgekehrt gleichgroße Verschleißplatten wie bisher, so ist die Montage aufgrund des geringeren Einzelgewichtes entsprechend einfacher und meist ohne Hebezeug zu vollziehen.Conversely, if wear plates of the same size are used as before, this is the assembly due to the lower individual weight accordingly easier and usually to be done without lifting gear.
Die beschriebene leichtgewichtige Verschleißplatte läßt sich mit besonders großem Nutzen bei rasch rotierenden verschleiß gefährdeten Teilen einsetzen, wie z.B. im Ventilatorbau. Hier wirkt sich der Vorteil der beträchtlichen Gewichtsersparnis be sonders aus, da die Lager weniger massiv ausgelegt werden müssen und der Energiebedarf kleiner ist. Die Gefahr beim Zerplatzen der Verschleißteile durch Fremdkörpereinwirkung ist darüber hinaus wesentlich geringer. Die Eintrittskante kann mit U-förmigen Keramikteilen besonders geschützt werden.The lightweight wear plate described can be with particularly great benefit in the case of rapidly rotating wear use at-risk parts, e.g. in fan construction. Here has the advantage of considerable weight savings especially because the bearings have to be designed less massive and the energy requirement is smaller. The danger of bursting the wearing parts due to foreign bodies are above it also much less. The leading edge can be U-shaped Ceramic parts are particularly protected.
Ein weiteres Einsatzgebiet der beschriebenen leichtgewichtigen Verschleißplatten sind Vibrationsförderer bzw. Vibrationssiebe, wo durch die Verwendung eines leichteren Materials gleicher Ver schleißbeständigkeit eine beträchtliche Gewichtsverminderung der während des Betriebes in Vibration zu versetzenden Teile zur eintritt. Die Schwingungserreger können daher sehr viel kleiner ausgebildet werden, was wiederum die Montage bzw. Demontage stark vereinfacht. Another application of the lightweight described Wear plates are vibration conveyors or vibrating screens, where by using a lighter material of the same ver wear resistance a considerable reduction in weight Parts to be vibrated during operation entry. The vibrators can therefore be much smaller be trained, which in turn greatly assembly or disassembly simplified.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel, welches im übrigen mit dem oben beschriebenen übereinstimmt, werden der Unterplatte zusätzlich abriebbeständige Füllstoffe, wie z.B. Kugeln aus Al2O3 oder Pulver gleicher Zusammensetzung zugesetzt.In a further exemplary embodiment, which otherwise corresponds to that described above, additional abrasion-resistant fillers, such as balls made of Al 2 O 3 or powders of the same composition, are added to the lower plate.
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1985
- 1985-07-10 DE DE19853524550 patent/DE3524550A1/en active Granted
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