DE4005617C2 - Befestigung der Schaufeln und ggf. auch der Vorschneider an Schneidrädern - Google Patents
Befestigung der Schaufeln und ggf. auch der Vorschneider an SchneidrädernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Befestigung der Schaufeln und ggf. auch der
Vorschneider an Schneidrädern, gemäß dem Oberbegriff des ersten
Patentanspruches.
Durch die DE-OS 38 22 235 ist ein Schaufelradkörper, insbesondere für
Tagebaugeräte, bekannt, der aus einem Tragkörper besteht, der auf der
Schaufelradachse drehbar gelagert ist sowie mehrere über mindestens einen
Ringträger mit dem Tragkörper verbundene Schaufeln aufweist. Der Ringträger
ist scheibenförmig ausgebildet und, in Umfangsrichtung gesehen, mit
jeweils zwei übereinander angeordneten, etwa horizontal sich erstrecken
den Flanschen versehen, die außerhalb des Schaufelradkörpers mit dem
Ringträger verbunden sind. Die an den Ringträgern vorgesehenen Schaufeln
sind über Verbindungselemente in ihren vorderen bzw. hinteren Bereichen
lösbar mit dem Schaufelradkörper verbunden.
Die DE-OS 37 37 893 offenbart einen Schaufelradeimer mit an seinem Rücken
angeordneter Vorrichtung zur Verhinderung der Belastung der Eimer mit
großen Materialbrocken (Steinabweiser), wobei die Vorrichtung käfigartig
aus mehreren, in Schaufelradförderrichtung verlaufenden Stäben besteht,
die zwischen dem Eimerrücken des vorlaufenden Eimers und dem folgenden
Eimer angeordnet sind. Die Befestigung sowohl der Eimer als auch der
Steinabweiser erfolgt über Verbindungselemente, so daß eine Austauschbar
keit bei Verschleiß gewährleistet ist.
Die Nachteile des St. d. T. sind im wesentlichen darin begründet, daß am
Umfang des Schaufelrades aufwendige Konstruktionen vorgesehen werden
müssen, damit die Schaufeln mittels der Verbindungselemente damit verbun
den werden können. Derartige Verbindungselemente werden vielfach durch
Buchsen und damit zusammenwirkende Bolzen gebildet, die u. U. erheblicher
mechanischer Bearbeitung bedürfen und sich bei u. U. hohen Grabkräften
verformen können, wodurch letztendlich wieder Probleme bei der Demontage
der Schaufeln auftreten. In der Vergangenheit hat sich auch gezeigt, daß
infolge der durch die Grabkräfte auftretenden Reaktionskräfte es vielfach
zu einem Abreißen einerseits der Verbindungselemente und andererseits der
Befestigungselemente kam.
Die DE-OS 26 09 965 betrifft ein Schaufelrad mit Fächern zum Entleeren.
Die Schaufeln sind in ihrem, in Schneidrichtung gesehen, vorderen Bereich
mit axialen bolzenförmigen Ansätzen versehen, wobei am Umfang des Schaufel
radkörpers Aufnahmeelemente mit entsprechend gearteten Ausnehmungen
vorgesehen sind. Die Eimer weisen in ihrem rückwärtigen Bereich platten
förmige Ansätze mit Durchgangsbohrungen auf, wobei am Schaufelradkörper
korrespondierende plattenförmige Bauteile mit Durchgangsbohrungen vorge
sehen sind. Die Montage stellt sich etwa wie folgt dar:
die Schaufeln werden mit ihren vorderen Bereichen in die Aufnahmeelemente geführt und in ihren rückwärtigen Bereichen in Übereinstimmung mit den plattenförmigen Bauteilen am Schaufelradkörper gebracht. Die Verriegelung findet ausschließlich im rückwärtigen Bereich statt, und zwar indem Bol zen durch die Durchgangsbohrungen sowohl der plattenförmigen Bauteile am Schaufelradkörper als auch der Platten an den Schaufeln hindurchgeführt und ggf. gesichert werden. Nachteilig an dieser Konstruktion ist festzu stellen, daß infolge verschiedener Aufhängungen im vorderen sowie im hinteren Bereich zwar vorne eine relativ einfache Aufhängung gebildet wird, jedoch infolge der plattenförmigen Bauteile mit Durchgangsbohrun gen hier ein verhältnismäßig hoher Fertigungsaufwand betrieben werden muß, damit die Durchgangsbohrungen im Montagefall miteinander fluchten, so daß die Bolzen problemlos durchgeführt werden können.
die Schaufeln werden mit ihren vorderen Bereichen in die Aufnahmeelemente geführt und in ihren rückwärtigen Bereichen in Übereinstimmung mit den plattenförmigen Bauteilen am Schaufelradkörper gebracht. Die Verriegelung findet ausschließlich im rückwärtigen Bereich statt, und zwar indem Bol zen durch die Durchgangsbohrungen sowohl der plattenförmigen Bauteile am Schaufelradkörper als auch der Platten an den Schaufeln hindurchgeführt und ggf. gesichert werden. Nachteilig an dieser Konstruktion ist festzu stellen, daß infolge verschiedener Aufhängungen im vorderen sowie im hinteren Bereich zwar vorne eine relativ einfache Aufhängung gebildet wird, jedoch infolge der plattenförmigen Bauteile mit Durchgangsbohrun gen hier ein verhältnismäßig hoher Fertigungsaufwand betrieben werden muß, damit die Durchgangsbohrungen im Montagefall miteinander fluchten, so daß die Bolzen problemlos durchgeführt werden können.
Ausgehend vom Stand der Technik nach der DE-OS 26 09 965 liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Befestigung der Schaufeln und
ggf. auch der Vorschneider an Schneidrädern dergestalt weiterzubilden, daß, ohne
größere mechanische Bearbeitung der Befestigungs- und/oder der Verbindungs
elemente für die Schaufeln bzw. die Vorschneider, eine einfache, preiswerte
und vor allen Dingen sichere Befestigung geschaffen werden kann, wobei ein
problemloser Austausch im Betriebszustand gewährleistet werden soll. Die
Zahl der Verbindungselemente, wie Bolzen, Buchsen oder dgl., soll hierbei
auf ein Minimum reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des
ersten Patentanspruches gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unter
ansprüchen zu entnehmen.
Durch die erfindungsgemäße Kombination einer Aufnahmeeinrichtung (Steck
tasche) zur vorderen Befestigung der Schaufeln bzw. der Vorschneider mit
integrierter Keilbefestigung für den hinteren Teil der Schaufeln bzw. der
Vorschneider wird eine Befestigungsart konzipiert, die einfach im Aufbau
ist und von vorgefertigten Bauteilen Gebrauch machen kann, die keiner
weiteren Nacharbeit bedürfen. Die vorderen profilierten Bereiche der
Schaufeln bzw. der Vorschneider greifen somit im Verlauf der Montage der
Schaufeln bzw. der Vorschneider in die als Stecktasche ausgebildeten
Aufnahmeeinrichtungen, wobei die vorderen Bereiche sich am Außenumfang
partiell abstützen und gleichzeitig mit einer für die Montage bzw. Demonta
ge vorgesehenen Schräge versehen sind, die das Ein- und Ausführen der
Schaufel bzw. der Vorschneider erleichtert. Unter Bildung eines radialen
Spaltes zwischen der äußeren Umfangsfläche des Schneidrades und der
Schaufel bzw. dem Vorschneider stützt sich der hintere Bereich der Schaufel
bzw. des Vorschneiders auf einem geneigt verlaufenden Blech der Aufnahme
einrichtung ab, wobei sich die freien Enden der hinteren Bereiche zwischen
den radial sich erstreckenden Führungsblechen, die auf den Aufnahmeele
menten festgeschweißt sind, unter Bildung eines radialen Spaltes zwischen
sich und den Aufnahmeelementen erstrecken.
Infolge der durch die Grabkräfte auftretenden Reaktionskräfte wird die
jeweilige Schaufel bzw. der jeweilige Vorschneider bestrebt sein, die radi
alen Spalte durch Wandern entlang des geneigten Bleches zu überwinden,
wodurch gleichzeitig der vordere Bereich der Schaufel bzw. des Vorschnei
ders tiefer in das jeweilige Aufnahmeelement hineingepreßt wird. Die ggf.
nachstellbare Keilverbindung verhindert ein radiales Herausrutschen der
Schaufeln bzw. des Vorschneiders. Die Befestigung ist vorzugsweise so
ausgebildet, daß der rückwärtige Bereich der Schaufeln bzw. der Vorschnei
der sich ausschließlich an dem zugehörigen geneigten Blech abstützt, ohne
daß es jedoch dazu kommt, daß die Grabkräfte in der Lage sind, den radialen
Spalt vollständig zu schließen. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt,
daß bei gegebenem Austausch der Schaufeln bzw. der Vorschneider ein axial
in den Spalt eingeführtes Werkzeug in der Lage ist, die Schaufeln bzw. die
Vorschneider mittels Hebelwirkung entgegengesetzt zur Montagerichtung aus
dem Aufnahmeelement herausdrücken zu kön
nen. Die Aufnahmeelemente selber
sind vorzugsweise mit dem Außenumfang des Schneidrades durch Schweißen
verbunden.
Durch diese Art der Befestigung kann auf die bisher eingesetzten relativ
genau zu bearbeitenden Lagerbuchsen bzw. Bolzen zur Befestigung der
Schaufeln bzw. Vorschneider verzichtet werden. Da der Verschleiß der
Aufnahmeelemente als vernachlässigbar angesehen werden kann, ist hier, mit
Ausnahme des Austausches der Schaufeln bzw. Vorschneider, mit einer langen
Standzeit des Schneidrades zu rechnen. Gegenüber dem bisherigen Befesti
gungsverfahren ist durch Vereinfachung des Montage- bzw. Demontagevorganges
mit einer erheblichen Zeit- und einer daraus resultierenden Kostenersparnis
zu rechnen.
Der Erfindungsgegenstand ist an jeder Art von Schneid- bzw. Aufnahmerädern,
wie sie beispielsweise im Tagebau, im Unterwasserbereich sowie bei
Haldenaufnahmegeräten gegeben sind, anwendbar.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung
dargestellt und wird wie folgt beschrieben.
Die einzige Figur zeigt ein für ein nicht weiter dargestelltes Tagebaugerät
einsetzbares Schneidrad 1. Am Außenumfang 2 des Schneidrades 1 sind einer
seits Schaufeln 3 und andererseits Vorschneider 4 befestigt. Sowohl die
Schaufeln 3 als auch die Vorschneider 4 sind mit Schneid- bzw.
Grabwerkzeugen 5, 6 ausgerüstet. Die in Schneidrichtung (Pfeilrichtung)
vorderen Bereiche sowohl der Schaufeln 3 als auch der Vorschneider 4 sind
mit einem Ansätze 7, 8 bildenden Profil versehen, die vorzugsweise gleichar
tig ausgebildet sind. Die Ansätze 7, 8 sind mit Montage- bzw.
Demontageschrägen 9, 10 mit vorgegebenem Neigungswinkel ausgebildet. Die
Aufnahmeelemente 11 sind durch Bleche 12, 13 gebildet, die einen
taschenförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Bleche 12 etwa tangential
zum Schneidrad 1 verlaufen und sich von der Neigung her von ihrem offenen
Bereich 14 zum Verschlußblech 13 hin verjüngen. Die Bleche 13 sind unter
Bildung eines spitzen Winkels alpha zum Außenumfang 2 des Schneidrades 1
mit dem Außenumfang 2 verschweißt 15. Auf den Blechen 12 sind in radialer
Richtung weitere Bleche 16 aufgeschweißt, die mit einem Durchgangsschlitz
17 versehen sind. Der hintere Bereich 18, 19 der Schaufeln 3
und der Vorschnei
der 4 ist jeweils mit einer ebenfalls geneigt verlaufenden
Stützfläche 20, 21 versehen, die etwa den gleichen Neigungswinkel alpha wie
die Bleche 13 aufweist. Die Endbereiche 22, 23 der Schaufeln 3 und der
Vorschneider 4 werden zwischen jeweils zwei parallel verlaufenden Blechen
16 geführt und mittels eines Keiles 24 gegen Herausrutschen gesichert.
Die Montage der Schaufeln 3 bzw. der Vorschneider 4 stellt sich etwa wie
folgt dar:
die Montageschräge 9 wird auf den Außenumfang 2 des Schneidrades 1 aufge setzt und in den durch die Bleche 12, 13 gebildeten Freiraum 25 der Aufnahmeelemente 11 eingeführt. Bei weiterem Einpressen in Schneidrichtung (Pfeilrichtung) kommen die Bereiche 26 am Außenumfang 2 des Schneidrades 1 zur Anlage, wobei gleichzeitig die Stützfläche 20 bzw. 21 am Blech 13 angreift und sich das freie Ende 22 bzw. 23 zwischen die Bleche 16 erstreckt. Unter Bildung von radialen Spalten 27 bzw. 28 einerseits zwischen dem Außenumfang 2 des Schneidrades 1 und der Schaufel 3 und andererseits zwischen dem Blech 12 und den Endbereichen 22 bzw. 23 wird die Schaufel 3 bzw. der Vorschneider 4 soweit in den Freiraum 25 eingepreßt, daß eine optimale Klemmung gewährleistet ist, wobei auch hier zwischen der Stirnfläche 29 der Bleche 12 und der zugehörigen Schaufel 3 bzw. dem zugehörigen Vorschneider 4 ebenfalls ein Spalt 30 verbleibt. Infolge der beim Schneiden auftretenden Grabkräfte G an den Schneidwerkzeugen 5 bzw. 6 wird eine Reaktionskraft aufgebaut, welche bestrebt ist, die Ansätze 7 bzw. 8 tiefer in die Aufnahmeelemente 11 hineinzupressen, wodurch sich zwangsläufig auch die radialen Spalte 27, 28 bzw. der Umfangsspalt 30 verkleinern. Die einzelnen Bauteile sind so aufeinander abgestimmt, daß auch bei hoher Grabkraft G ein radialer Spalt 27 bzw. 28 verbleibt, damit bei der Demontage ein hier nicht weiter dargestelltes Werkzeug darin eingreifen und die jeweilige Schaufel bzw. den jeweiligen Vorschneider entlang des Bleches 13 heraushebeln kann. Das Heraushebeln wird unterstützt durch die Demontageschrägen 9 bzw. 10.
die Montageschräge 9 wird auf den Außenumfang 2 des Schneidrades 1 aufge setzt und in den durch die Bleche 12, 13 gebildeten Freiraum 25 der Aufnahmeelemente 11 eingeführt. Bei weiterem Einpressen in Schneidrichtung (Pfeilrichtung) kommen die Bereiche 26 am Außenumfang 2 des Schneidrades 1 zur Anlage, wobei gleichzeitig die Stützfläche 20 bzw. 21 am Blech 13 angreift und sich das freie Ende 22 bzw. 23 zwischen die Bleche 16 erstreckt. Unter Bildung von radialen Spalten 27 bzw. 28 einerseits zwischen dem Außenumfang 2 des Schneidrades 1 und der Schaufel 3 und andererseits zwischen dem Blech 12 und den Endbereichen 22 bzw. 23 wird die Schaufel 3 bzw. der Vorschneider 4 soweit in den Freiraum 25 eingepreßt, daß eine optimale Klemmung gewährleistet ist, wobei auch hier zwischen der Stirnfläche 29 der Bleche 12 und der zugehörigen Schaufel 3 bzw. dem zugehörigen Vorschneider 4 ebenfalls ein Spalt 30 verbleibt. Infolge der beim Schneiden auftretenden Grabkräfte G an den Schneidwerkzeugen 5 bzw. 6 wird eine Reaktionskraft aufgebaut, welche bestrebt ist, die Ansätze 7 bzw. 8 tiefer in die Aufnahmeelemente 11 hineinzupressen, wodurch sich zwangsläufig auch die radialen Spalte 27, 28 bzw. der Umfangsspalt 30 verkleinern. Die einzelnen Bauteile sind so aufeinander abgestimmt, daß auch bei hoher Grabkraft G ein radialer Spalt 27 bzw. 28 verbleibt, damit bei der Demontage ein hier nicht weiter dargestelltes Werkzeug darin eingreifen und die jeweilige Schaufel bzw. den jeweiligen Vorschneider entlang des Bleches 13 heraushebeln kann. Das Heraushebeln wird unterstützt durch die Demontageschrägen 9 bzw. 10.
Claims (5)
1. Befestigung der Schaufeln und ggf. auch der Vorschneider an
Schneidrädern, wie Schaufelrädern oder Unterwasserschneidrädern, wobei
die Schaufeln und ggf. auch die Vorschneider in ihren vorderen und rück
wärtigen Bereichen mit Ansätzen versehen sind, die im vorderen Be
reich der Schaufeln in entsprechende Aufnahmeelemente am Schneidrad
eingreifen und im rückwärtigen Bereich der Schaufeln mittels Verbin
dungselementen am Schneidrad arretiert sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ansätze (7, 8) im vorderen Schaufelbereich in Schneidrichtung
vorgesehen sind, daß jedes Aufnahmeelement für die Ansätze (7, 8)
taschenförmig (11) und gleichzeitig so als Stütze für die im rückwärtigen
Bereich der Schaufeln (3) und ggf. der Vorschneider (4) vorgesehene
Ansätze (18, 19) der in Schneidrichtung davor liegenden Schaufel (3)
bzw. Vorschneider (4) ausgebildet ist, daß die Schaufel (3) und ggf.
der Vorschneider (4) über die Ansätze (7, 8, 18, 19) zwischen zwei An
schlußelemente (11) eingeklemmt ist, und daß die Aufnahmeelemente
(11) mit radial nach außen weisenden, vorzugsweise einander gegen
überliegenden Blechen (16) zum Festlegen der Ansätze (18, 19) ver
sehen sind, die stirnseitig mindestens eine Durchgangsbohrung (17) bzw.
einen Schlitz zur Aufnahme der Verbindungselemente (24) aufweisen.
2. Befestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme
elemente (11) durch Bleche (12, 13) gebildet sind, die unter
einem vorgegebenen Winkel am Außenumfang (2) des Schneidrades (1)
verlaufen, wobei der Querschnitt sich vom offenen (14) zum geschlossenen
Bereich (13) der Aufnahmeelemente (11) verjüngt.
3. Befestigung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ansätze (18, 19) mit jeweils einer geneigt verlaufenden Stütz
fläche (20, 21) versehen sind, die dem geneigt angeordneten Blech (13)
der Aufnahmeelemente (11) gegenüberliegt, wobei die Neigungen der
Bleche (13) und der Stützflächen (20, 21) etwa gleichartig ausgebildet
sind.
4. Befestigung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stützflächen (20, 21) unter Bildung eines radialen Spaltes (27)
zwischen der äußeren Umfangsfläche (2) des Schneidrades (1) und den
Schaufeln (3) bzw. den Vorschneidern (4) an den geneigten Blechen
(13) zur Anlage kommen bzw. bei der Montage daran entlanggleiten, und
daß die freien Enden (22, 23) der Ansätze (19) unter Bildung eines
radialen Spaltes (28) zwischen sich und dem zugehörigen Aufnahmeelement
(12) zwischen den radial angeordneten Blechen (16) geführt sind.
5. Befestigung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die vorderen Ansätze (7, 8) der Schaufeln (3) bzw. der Vorschneider
(4) eine Montage-/Demontageschräge (9, 10) mit vorgegebenem Neigungs
winkel aufweisen.
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