DE969914C - Schaufel oder aehnliche Arbeitsgeraete und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 11. JUNI 1959

KLASSE 45a GRUPPE INTERNAT. KLASSE A 01 b

B8399 III 145 a

Hans Schüler, Witten/Ruhr

ist als Erfinder genannt worden

A. Bredt & Co., Witten/Ruhr

Patenterteilung bekanntgemacht am 17. Juli 1958

Die Erfindung betrifft eine Schaufel oder ähnliche Arbeitsgeräte sowie ein Verfahren zu deren Herstellung, bei welcher die mindestens im oberen Längenbereich geschlossene und zum Blatt hin verjüngte Dülle im unteren Bereich einen massiven Verstärkungsteil aufweist, der sich mit etwa der Hälfte seiner Länge auf den Längenbereich des Schaufelblattes erstreckt und dieses dabei untergreift. Bei einer bekannten Ausführungsform setzt

ίο sich die in ihrem oberen Teil geschlossene Stieldülle im unteren Teil als massives Übergangsstück fort, wobei dieses das Schaufelblatt mit einem Teil seiner Länge untergreift. Schaufeln dieser Art haben gegenüber denjenigen, bei welchen die Dülle auf ganzer Länge als Hohlkörper ausgebildet ist, den Vorteil eines günstigen Schlankheitsgrades im Bereich des Überganges der Dülle zum Blatt, wobei ohne eine nennenswerte Gewichtserhöhung eine günstige Verlagerung des Schwerpunktes und eine gute Griffigkeit des Gerätes erzielt und damit die Handhabung beim Arbeiten erleichtert wird. Ein Nachteil dieser bekannten Ausführungsform besteht aber einerseits in der Bruchgefahr des bekanntlich bei allen Schaufeln hochbeanspruchten Übergangsbereiches von der Dülle zum Blatt, was auf die starke Durchschmiedung des dünnen Schaufelblattes gegenüber dem massiven Düllenteil und die damit verbundenen unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften beider Teile zurückzuführen ist, und

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andererseits darin, daß die Herstellung dieser Schaufeln umständlich und schwierig und es vor allem ohne wirtschaftlich untragbare Bearbeitungsverfahren nur unter Schwierigkeiten möglich ist, die Übergangsstelle vom massiven Unterteil zu dem als Hohlkörper ausgebildeten Oberteil der Dülle mit der erforderlichen Sorgfalt herzustellen. So muß z. B. das geschmiedete massive Düllenunterteil mindestens oberflächengehärtet sein, um ίο die richtigen, den Biegungsbeanspruchungen standhaltenden Festigkeitsverhältnisse zu schaffen. Die hierbei auftretenden Spannungen zwischen der Außenschicht und dem Kern wirken sich ungünstig aus.

Erfindungsgemäß wird unter Vermeidung der der vorstehenden Bauart anhaftenden Nachteile unter gleichzeitiger Vereinfachung des Herstellungsverfahrens dadurch eine Verbesserung erreicht, daß als Verstärkungsteil ein dem Düllenquerschnitt angepaßtes, aus Schmiedeeisen oder hartem Stahl bestehendes massives Formstück in die auf ihrer ganzen Länge maritelförmig ausgebildete Dülle eingesetzt ist. Der Düllenunterteil besteht hierbei aus mindestens zwei verschiedenen Körpern, welche bei der fertigen Schaufel im wesentlichen unverrückbar miteinander verbunden sind. Die eigentliche Außenschicht der Dülle wird aus einem Rohrmantel gebildet, welcher ganz oder zum größten Teil mit dem Blatt einteilig aus einer gewalzten Blechplatine ausgeschnitten ist und damit die günstigsten Festigkeitseigenschaften besitzt. Das in die Dülle eingesetzte Formstück wird z. B. durch entsprechende Warmbehandlung unabhängig vom Düllenmantel mit den gewünschten Festigkeitseigenschaften hergestellt. Eine Härtung ist hierbei nicht erforderlich, jedoch wird man einen Werkstoff von solcher Härte verwenden, daß die Dülle in ihrem unteren Teil hinsichtlich der Biegefestigkeit verstärkt wird. Je nach dem Verwendungszweck der Schaufel oder des Spatens kann das eingesetzte Formstück aus gewöhnlichem Schmiedeeisen oder hartem Stahl hergestellt sein. Die mit dem Formstück ausgerüstete Dülle besteht somit aus einer besonders widerstandsfähigen festen Außenhaut, welche mit dem eingesetzten Formstück nicht im Gefüge verbunden ist, so daß etwa nach Art einer mehrschichtigen Feder eine vorteilhafte Elastizität in dem Übergangsbereich zwischen Dülle und Blatt herbeigeführt wird. Eine nachträgliche Warmbehandlung der mit dem Formstück ausgerüsteten Dülle, welche zu einer nachteiligen Gefügeveränderung des Werkstoffes führen könnte, ist nicht erforderlich.

Die Herstellung der Schaufel gemäß der Erfindung kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß nach dem Ausschneiden von Blatt und Dülle aus einer einteiligen Blechplatine und dem Ausdrücken der den Düllenunterteil bildenden etwa dreieckigen Rinne im Blattrücken das Formstück eingesetzt und die Dülle in die geschlossene Form gebogen wird, wobei anschließend die Nähte der Dülle und die Kanten des Formstückes mit dem Blatt gegebenenfalls nach Einsetzen einer das Formstück übergreifenden Deckplatte verschweißt und z. B. durch Schleifen geglättet werden. Hieran anschließend oder erforderlichenfalls schon vorher kann die in Längsrichtung der Dülle verlaufende Krümmung in einer Biegemaschine od. dgl. hergestellt werden. Dieses Verfahren ist besonders für die Serienfertigung vorteilhaft, da Spaten und Dülle aus normalem Walzblech geschnitten und die Formstücke an einer anderen Arbeitsstelle, beispielsweise im Gesenk, geschmiedet werden können. Das Zusammensetzen der Teile, Einrollen der Dülle und das Verschweißen der Nähte kann mit verhältnismäßig einfachen Hilfsmitteln durchgeführt werden.

Die Herstellung von mit dem Blatt verbundenen Hohldüllen aus Stahlblech ist bei Schaufeln und Spaten an sich bekannt. Bei diesen bekannten Bauarten hat man auch bereits vorgeschlagen, die Dülle im unteren Teil zu verstärken. Hierbei handelt es sich jedoch nicht darum, die Verstärkung in besonderer Weise dadurch zu erzielen, daß in die zu einem Hohlmantel geformte Dülle ein dem Düllenquerschnitt angepaßtes massives Formstück aus Schmiedeeisen oder hartem Stahl eingesetzt ist, welches mit einem wesentlichen Teil das Spatenblatt untergreift.

So hat man bei Federspaten zur Erzielung einer Verstärkung bereits vorgeschlagen, um die Einsatzstelle der seitlich offenen Federn am Spatenblatt einen geschlossenen Ring zu legen und diesen mit den Federn zu verschweißen. Ferner ist bekannt, an der Spatenansatzstelle geschlossene Federspaten dadurch herzustellen, daß ein verdickter Bund aufgedornt und durch eine Matrize getrieben wird. Eine andere Art der bekannten Federverstärkung besteht darin, daß das Blatt mit nur einer Feder versehen und die zweite Feder als besonderer Körper hergestellt wird, die mit der anderen Feder und dem Schaufelblatt durch Nieten oder Schweißen verbunden wird, wobei ebenfalls die Federn oberhalb des Spatenblattes ringförmig geschlossen sind. Zur Beseitigung der dem vorstehend behandelten Verfahren anhaftenden Mängel hat man auch bereits vorgeschlagen, gewalzte Spaten mit zwei Federn aus einer Platine dadurch herzustellen, daß an der Ansatzstelle der Federn der Zuschnitt der Federlappen so weit verbreitert wird, daß beim üblichen Rundpressen der Federn im verbreiterten Teil jeder Feder ein Halbzylinder gebildet wird, deren aneinanderstoßende Längsränder zu einem geschlossenen Zylinder miteinander verschweißt werden. Keiner der vorstehend behandelten Vorschläge enthält jedoch einen Hinweis darauf, die Verstärkung auf einfache Weise dadurch zu erzielen, daß in die hohle Dülle ein massiver Eisenkern eingesetzt wird.

Es ist auch bereits eine Pfannenschaufel be- lao kanntgeworden, bei welcher eine aus Blech gebogene Einlage in die Dülle der Schaufel und in die sich im Schaufelblatt fortsetzende Einpressung eingelegt und eingeschweißt ist. Ein massives Verstärkungsstück, das die Herstellung der Spaten auf die erfindungsgemäß vorgeschlagene einfache

Weise ermöglicht, ist hierbei nicht vorgesehen, wie denn auch die übrigen Vorteile fehlen, nämlich eine wesentliche Versteifung einerseits und die Beibehaltung einer günstigen Verlagerung des Schwerpunktes andererseits.

Es ist zwar bereits bekannt, in die geschlossene Hohldülle einen Holzstiel tief einzutreiben. Diese Maßnahme stellt aber keine Verstärkung im Sinne eines massiven Eisenkernes dar, da ein Holzstiel

ίο nicht die Eigenschaften eines massiven eisernen Formstückes besitzt. Zwar könnten bei dieser bekannten Bauart die Schweißnähte als Verstärkung wirken, jedoch bildet weder eine Verstärkung an sich noch eine Verstärkung durch Schweißnähte den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Hierbei ist ferner zu berücksichtigen, daß die Schweißnähte bei der bekannten Bauart viel zu tief liegen, so daß sie eine versteifende Wirkung in dem über dem Blatt liegenden Bereich nicht ausüben können.

ao Der vorliegende Erfindungsgedanke kann in verschiedener Weise verwirklicht werden. So kann man den im Oberteil des Blattes liegenden, durch Anpressen einer etwa dreieckigen Rinne hergestellten Unterteil der Dülle durch eine das eingesetzte Formstück übergreifende Deckplatte schließen. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, diese Deckplatte mit dem Formstück zu schmieden, so daß gewissermaßen die Dülle in ihrem untersten auf der Rückseite des Blattes liegenden Bereich durch das Formstück selbst geschlossen wird.

Bei Verwendung von konisch gewalzten Blechplatinen, welche zur Bildung einer oberen und unteren Düllenhälfte (Federn) an der stärker bemessenen Seite in ihrer Ebene gespalten werden, kann der Spaten gemäß der Erfindung auch derart hergestellt werden, daß das Formstück zwischen die Düllenhälften eingesetzt und anschließend letztere zum Hohlkörper gebogen und an den seitliehen Längsnähten verschweißt werden.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 6 ist die verhältnismäßig lang bemessene Dülle ι mit dem Blatt 2 einteilig aus einer nicht dargestellten Blechplatine ausgeschnitten. Der untere Bereich der Dülle, das sogenannte Häuschen, wird durch Einpressen einer im Querschnitt etwa dreieckigen Rinne 3 im oberen Bereich des Blattrückens hergestellt. Fig. 4 zeigt ein Formstück 5, welches im oberen Bereich einen kreisförmigen Querschnitt und im unteren, spitz auslaufenden Teil einen etwa dreieckigen Querschnitt aufweist. Dieses Formstück wird im Gesenk durch Schmieden, beispielsweise aus Schmiedeeisen, hergestellt und kann in die endgültige Form gebogen werden. Das Formstück wird in die Dülle eingelegt, derart, daß seine untere Hälfte die Rinne 3 ausfüllt und somit das Blatt untergreift. Die obere, im Querschnitt kreisförmige Hälfte wird durch Einrollen der Dülle, d.h. bei der endgültigen Biegung des Düllenmantels, festgeklemmt und gegebenenfalls zusätzlich durch Einschweißen befestigt. Anschließend wird gemäß Fig. 3 eine aus Fig. 5 ersichtliche Deckplatte 6 über den an der Rückseite offenen Teil der Rinne gelegt und an den Kanten durch Schweißen mit dem Blatt befestigt. Außerdem wird die Längsnaht 7 durch Schweißen geschlossen. Die Nähte werden dann anschließend durch Schleifen geglättet. In der oberen Stirnfläche des Form-Stückes kann eine Ausnehmung 8 vorgesehen sein.

Die Dülle weist eine zum Blatt hin sich stark verjüngende Form auf und ist bis an ihr oberes Ende geschlossen. Es steht jedoch nichts im Wege, die Dülle im oberen, gegebenenfalls noch verlängerten Bereich nach Art von Federn axial zu teilen, d. h. aus zwei Hälften zu bilden. Die Dülle und das Formstück 5 können vor dem Zusammensetzen in Längsrichtung gebogen sein, jedoch kann man das Biegen auch nach dem Zusammensetzen durchführen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 bis 10 ist das Formstück 5 derart ausgebildet, daß es gleichzeitig die Deckplatte 6 α besitzt. Auf diese Weise erübrigt sich das Aufsetzen einer besonderen, beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 5 dargestellten Platte.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaufel oder ähnliches Arbeitsgerät, bei welcher die mindestens im oberen Längenbereich geschlossene und zum Blatt hin verjüngte Dülle im unteren Bereich einen massiven Verstärkungsteil aufweist, der sich mit etwa der Hälfte seiner Länge auf den Längenbereich des Schaufelblattes erstreckt und dieses dabei untergreift, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsteil ein dem Düllenquerschnitt angepaßtes, aus Schmiedeeisen oder hartem Stahl bestehendes massives Formstück (5) in die auf ihrer ganzen Länge mantelförmig ausgebildete Dülle (1) eingesetzt ist.

2. Schaufel od. dgl. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Oberteil des Blattes liegende, durch Anpressen einer etwa dreieckigen Rinne (3) hergestellte Unterteil der Dülle (1) durch eine das eingesetzte Formstück

(5) übergreifende aufgeschweißte Deckplatte (6) geschlossen ist.

3. Schaufel od. dgl. nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (5) mit einer angeschmiedeten Deckplatte (6 a) versehen ist.

4. Schaufel od. dgl. nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (5) in der unteren Hälfte einen etwa dreieckigen und in der oberen Hälfte einen etwa kreisförmigen Querschnitt aufweist und in Längsrichtung entsprechend der endgültigen Krümmung der Dülle (1) gebogen ist.

5. Verfahren zur Herstellung von Schaufeln und Spaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ausschneiden von Blatt

(2) und Dülle (1) aus einer einteiligen Blechplatine und dem Ausdrücken der den Dullen-

unterteil bildenden etwa dreieckigen Rinne (3) im Blattrücken das Formstück (5) eingesetzt und die Dülle in die geschlossene Form gebogen wird und daß anschließend die Nähte der Dülle und die Kanten des Formstückes mit dem Blatt — gegebenenfalls nach Einsetzen einer das Formstück übergreifenden Deckplatte (6) — verschweißt und z. B. durch Schleifen geglättet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Dülle und Formstück in zusammengesetztem Zustand in ihrer Längsrichtung entsprechend der erforderlichen Krümmung gebogen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Dülle und Formstück vor dem Zusammensetzen in ihrer Längsrichtung entsprechend der erforderlichen Krümmung gebogen werden.

8. Verfahren zur Herstellung von Schaufeln und Spaten nach Anspruch 1 unter Verwendung von konisch gewalzten Blechplatinen, welche zur Bildung einer oberen und einer unteren Düllenhälfte an der stärker bemessenen Seite in ihrer Ebene gespalten werden (Doppelfederspaten bzw. -schaufel), dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück zwischen die Düllenhälften eingesetzt bzw. eingetrieben und gegebenenfalls durch Schweißen geheftet wird und daß anschließend die Düllenhälften zum Hohlkörper gebogen und an den Längsnähten verschweißt werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 747 956;
deutsche Patentanmeldung J 961 Ib/7f (bekanntgemacht am 6. 3. 1952);

Prospekt der Canadian Shovel and Tool Co.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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