DE3538354C1

DE3538354C1 - Aus Zahn und Adapter bestehender Werkzeugsatz,insbesondere fuer Vortriebsmaschinen und Saugkopfbagger

Info

Publication number: DE3538354C1
Application number: DE3538354A
Authority: DE
Inventors: Rütger Dipl.-Ing. Dr.rer.pol. 4650 Gelsenkirchen Berchem; Georg 4350 Recklinghausen Prokscha
Original assignee: Berchem and Schaberg GmbH
Current assignee: Berchem and Schaberg GmbH
Priority date: 1985-10-29
Filing date: 1985-10-29
Publication date: 1986-06-19
Also published as: NL8602695A; JPS62148731A; US4744158A

Description

dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnspitze (5) einen Befestigungszapfen (9) besitzt, der durch ein von der Tragfläche (7) des Zahnunterteils (4) umgebenes Loch (10) in eine Ausnehmung (11) des Adapterkopfes (3) eingeführt sowie in dieser Ausnehmung durch eine Sicherungseinrichtung (12) festgesetzt ist.
2. Werkzeugsatz nach Anspruch 1, dadurch gesehr verschleißfesten Material hergestellt, während für den Zahnfuß zähere Materialien geeignet sind, die hohe Biegewechselbeanspruchungen aufnehmen können.

Aus der US-Patentschrift 42 33 761 ist ein gattungsgemäßer Werkzeugsatz bekannt, bei dem das Zahnunterteil einen Befestigungszapfen aufweist, welcher in eine Ausnehmung der Zahnspitze eingesetzt und dort verstiftet oder verkeilt ist. Die Keil- oder Stiftverbindung befindet sich somit im Verschleißbereich der Zahnspitze. Auf die Verbindung wirkt eine schleißende und schlagende Beanspruchung durch das Abraumgut ein. Fernerhin führt Abrasion rasch zu einer Materialschwächung der Zahnspitze im Bereich der Keil- oder Stiftverbindung. In der betrieblichen Praxis führt das sehr oft zu einem vorzeitigen Ausfall der Verbindung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Werkzeugsatz so auszubilden, daß eine sichere Verbindung der Zahnspitze und des Zahnunterteils einerseits sowie des Zahns und des Adapters andererseits auch dann gegeben ist, wenn die Zahnspitze einer schlagenden und schleißenden Beanspruchung durch das Abraumgut ausgesetzt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Zahnspitze einen Befestigungszapfen besitzt, der

kennzeichnet, daß die Tragfläche (7) und der Trag- 25 durch ein von der Tragfläche des Zahnunterteils umge-

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kranz (8) mit verdrehungssichernden Formschlußelementen (17a, 176) versehen sind.

3. Werkzeugsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungszapfen (9) in das Loch (10) des Zahnunterteils (4) passend eingesetzt und in die Ausnehmung (11) des Adapterkopfes (3) mit Spiel eingeführt ist.

4. Werkzeugsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungseinrichtung (12) eine Rastnut (13) am Befestigungszap- 35 migem Querschnitt ist es zweckmäßig, die Tragfläche fen (9) sowie eine Ringnut (14) in der Ausnehmung des Zahnunterteils und den Tragkranz der Zahnspitze (11) des Adapterkopfes (3) aufweist und daß zwischen der Ringnut (14) und der Rastnut (13) ein elastisch verformbarer Sicherungsring (15) unter Vorspannung angeordnet ist.

5. Werkzeugsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch verformbare Sicherungsring (15) an einer Andruckfläche (16) der Rastnut (13) anliegt, welche den Sicherungsring (15) in einem spitzen Winkel (ex) hinterfaßt.

6. Werkzeugsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, in der Ausführungsform mit außenkonischem Adapterkopf und innenkonischer Adapterkopfaufnahme, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem

Adapterkopf (3) und der Adapterkopfaufnahme (6) 50 eine Kraftübertragung an dieser Stelle nicht. Vielmehr eine Sicherungseinrichtung (12) entsprechend An- werden die eingeleiteten Kräfte, über eine große Fläche

verteilt, gleichmäßig in das Zahnunterteil eingeleitet und von dort über die Adapterkopfaufnahme wiederum gleichmäßig auf den Adapterkopf übertragen. Auf diese Weise ist eine schädliche Biegebeanspruchung des Befestigungszapfens vermeidbar. Der Befestigungszapfen der Zahnspitze kann in der Ausnehmung des Adapterkopfes auf verschiedene Weise festgesetzt und gesichert

benes Loch in eine Ausnehmung des Adapterkopfes eingeführt sowie in dieser Ausnehmung durch eine Sicherungseinrichtung festgesetzt ist. Erfindungsgemäß ist somit die Zahnspitze nicht an dem Zahnunterteil, sondern vielmehr in Form einer lösbaren Verbindung an dem Adapterkopf befestigt. Der Befestigungszapfen der Zahnspitze kann mit beliebiger Grundfläche, insbesondere als Rechteck, als Vierkant oder mit kreisförmigem Querschnitt, ausgeführt sein. Insbesondere bei kreisför-

mit verdrehungssichernden Formschlußelementen zu versehen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungszapfen in das Loch des Zahnunterteils passend eingesetzt und in die Ausnehmung des Adapterkopfes mit Spiel eingeführt ist. Bei dieser Ausführungsform werden die Kräfte, die bei Einsatz des Werkzeugsatzes auf die Zahnspitze einwirken, einerseits von dem Tragkranz der Zahnspitze auf die Tragfläche des Zahnunterteils und andererseits im Bereich des Loches von der Mantelfläche des Befestigungszapfens auf das Zahnunterteil übertragen. Da der Befestigungszapfen in die Ausnehmung des Adapterkopfes mit Spiel eingesetzt ist, erfolgt

spruch 4 oder Anspruch 5 angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen aus Zahn und Adapter bestehenden Werkzeugsatz, insbesondere für Vortriebsmaschinen und Saugkopfbagger, wobei der Zahn ein Zahnunterteil und eine als selbständiges Bauteil ausgeführte Zahnspitze aufweist, welche einen Tragkranz besitzt und auf eine komplementäre Tragfläche des Zahnunterteils aufgesetzt ist und wobei der Adapter mit einem Adapterkopf in eine Adapterkopfaufnahme des Zahnunterteils passend eingesetzt und festgehalten ist. — Zahnspitze und Zahnunterteil können aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. Vorzugsweise wird die Zahnspitze aus einem werden. Eine in montagetechnischer und funktioneller Hinsicht besonders vorteilhafte Sicherungseinrichtung ist als Steckverbindung ausgebildet. Die Sicherungseinrichtung weist eine Rastnut am Befestigungszapfen sowie eine Ringnut in der Ausnehmung des Adapterkopfes auf, und zwischen der Ringnut und der Rastnut ist ein elastisch verformbarer Sicherungsring unter Vorspannung eingesetzt. Der Sicherungsring besteht aus Kunststoff oder Gummi und hat vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt. Es versteht sich, daß sich die Monta-

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ge der Zahnspitze besonders einfach gestaltet, wenn der einen zu der Tragfläche 7 komplementären Tragkranz 8 Befestigungszapfen konisch ausgebildet ist. In diesem und einen Befestigungszapfen 9. Der Befestigungszap-FaIl ist die Gefahr einer Beschädigung des elastisch ver- fen 9 ist durch ein von der Tragfläche 7 des Zahnunterformbaren Sicherungsringes beim Einführen des Befe- teils umgebenes Loch 10 in eine Ausnehmung 11 des stigungszapfens in die Ausnehmung des Adapterkopfes 5 Adapterkopfes eingeführt und in dieser Ausnehmung gering. Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Siehe- durch eine Sicherungseinrichtung 12 festgesetzt. In dem rungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Befestigungselastisch verformbare Sicherungsring an einer Andruck- zapfen 9 in das Loch 10 des Zahnunterteils passend fläche der Rastnut anliegt, welche den Sicherungsring in eingesetzt und in der Ausnehmung 11 des Adapterkopeinem spitzen Winkel hinterfaßt. Durch die elastische io fes 3 mit Spiel geführt.

Vorspannung des Sicherungsringes ist die Zahnspitze Die Sicherungseinrichtung 12 weist eine Rastnut 13

bei dieser Ausführungsform gegen das Zahnunterteil im Befestigungszapfen sowie eine Ringnut 14 im Adapverspannt. Der Anpreßdruck zwischen der Zahnspitze terkopf auf, in welche ein elastisch verformbarer Siche- und dem Zahnunterteil ist durch die Vorspannung der rungsring 15 aus Gummi oder Kunststoff eingelegt ist. elastischen Zwischenringe und den Winkel der An- 15 Der Sicherungsring 15 ist unter Vorspannung zwischen druckfläche bestimmt. Die Andruckfläche erstreckt sich der Ringnut 14 und einer Andruckfläche 16 der Rastnut über den Sicherungsring hinaus. Dadurch ist auch ein 13 eingespannt, welche den elastischen Sicherungsring axialer Längenausgleich möglich. Die Anordnung ist so 15 in einem spitzen Winkel oc zu der durch den Zapfen getroffen, daß sich der Anpreßdruck vergrößert, wenn gebildeten Bezugsfläche hinterfaßt. Durch die Sichedie Zahnspitze von dem Adapterkopf bzw. dem Zahn- 20 rungseinrichtung 12 ist die Zahnspitze gegen axiales unterteil abgezogen wird. In gleicher Weise wirkt eine Verschieben gesichert. Zur Sicherung gegen Verdrehen Anpreßkraft entgegen, wenn betriebsmäßige Zentrifu- dienen die Formschlußelemente 17a und 17Zj, die als Nut galkräfte auf den Werkzeugsatz einwirken. Die als und Paßfeder ausgebildet und auf der Tragfläche 7 des Steckverbindung ausgebildete Sicherungseinrichtung Zahnunterteils bzw. auf dem Tragkranz 8 der Zahnspiteignet sich nicht nur für die Befestigung der Zahnspitze 25 ze angeordnet sind.

auf dem Zahnunterteil, sondern sie ist auch für die Befe- In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der

stigung des Zahnunterteils auf dem Adapterkopf geeig- Adapterkopf 3 außenkonisch, und zwar als kegelstumpf net, wenn der Adapterkopf als außenkonisches Bauteil förmiges Bauteil ausgeführt. Das Zahnunterteil ist durch mit innenkonischer Adapterkopfaufnahme ausgeführt eine Sicherungseinrichtung 12 festgesetzt. Die Ringnut ist. 30 14 der Sicherungseinrichtung 12 ist in dem Adapterkopf

Gegenüber dem bekannten gattungsgemäßen Werk- 3 angeordnet. Die Rastnut 13, mit der den Sicherungszeugsatz weist die Erfindung eine Reihe von Vorteilen ring 15 im spitzen Winkel oc hinterfassenden Andruckauf. Zwischen der Zahnspitze und dem Zahnunterteil fläche 16, ist in das Zahnunterteil 4 eingearbeitet. Das besteht eine lösbare Verbindung, die auf der Baustelle Zahnunterteil 4 ist im Fußbereich mit Paßelementen 18 ohne besondere Hilfseinrichtungen herstellbar ist und 35 ausgebildet, die in Taschen 19 des Adapterkopfes 3 einderen Verbindungselemente einer schleißenden Bean- greifen und das Zahnunterteil gegenüber dem Adapterspruchung durch Abraum nicht ausgesetzt sind. Da- kopf gegen Verdrehen sichern. Die Taschen 19 sind als durch ergibt sich eine hohe Sicherheit und eine hohe senkrechte Phasenflächen ausgebildet.

Standzeit der Verbindung. Der Tragkranz der Zahnspit-

ze und der Befestigungszapfen sowie die Ausnehmung 40 Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

des Adapterkopfes und die Sicherungseinrichtung sind
in bezug auf die geometrischen Abmessungen standardisierbar. Ihre Abmessungen sind gleichsam einer Norm
festlegbar. Völlig unabhängig von diesen Bauteilen ist
die Geometrie der Zahnspitze dem jeweiligen Einsatz- 45
zweck anpaßbar. Aus der Gestaltung der Befestigungseinrichtung ergeben sich dabei keinerlei geometrische
Zwänge.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung 50
ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

F i g. 1 die Vorderansicht des erfindungsgemäßen
Werkzeugsatzes und

F i g. 2 eine Seitenansicht des Werkzeugsatzes. 55

Der in den Figuren dargestellte Werkzeugsatz ist insbesondere für Vortriebsmaschinen und den Saugkopf
von Saugkopfbaggern bestimmt. Derartige Maschinen
nehmen eine Mehrzahl dieser Werkzeugsätze auf, die
zumeist an besonderen Stegen mittels Anschweißen be- 60
festigt werden. Der Werkzeugsatz besteht einerseits aus
dem sogenannten Zahn 1 und andererseits aus dem
Adapter 2 mit Adapterkopf 3. Der Zahn 1 ist aus einem
Zahnunterteil 4 und einer auswechselbaren Zahnspitze
5 zusammengesetzt. Das Zahnunterteil 4 umschließt den 65
Adapterkopf 3. Es besitzt eine angepaßte Adapterkopfaufnahme 6 und weist an seiner Stirnseite eine Tragfläche 7 für die Zahnspitze 5 auf. Die Zahnspitze 5 besitzt

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Claims

Patentansprüche:

1. Aus Zahn und Adapter bestehender Werkzeugsatz, insbesondere für Vortriebsmaschinen und Saugkopfbagger,

wobei der Zahn ein Zahnunterteil und eine als selbständiges Bauteil ausgeführte Zahnspitze aufweist, welche einen Tragkranz besitzt .und auf eine komplementäre Tragfläche des Zahnunterteils aufgesetzt ist und wobei der Adapter mit einem Adapterkopf in einer Adapterkopfaufnahme des Zahnunterteils passend eingesetzt und festgehalten ist,