SE469561B

SE469561B - Exchangeable tooth

Info

Publication number: SE469561B
Application number: SE8902957A
Authority: SE
Inventors: Rainer A Hilden
Original assignee: Rainer A Hilden
Priority date: 1989-09-08
Filing date: 1989-09-08
Publication date: 1993-07-26
Also published as: SE8902957D0; SE8902957L

Abstract

Tooth holder 1 and tooth 15 for digger buckets, rotating ground-working machinery and the like, where the tooth holder, which is connected to the digger bucket or the like, has a projection 4 intended to be received in a hollow or recess 17 in the root part of the tooth, and the tooth holder has holes for pins fixing the tooth on the tooth holder, and where the projection 4 of the tooth holder is provided with preferably two raised ridges 7, 8 which are located opposite each other, run parallel with the direction of assembly and have inwardly inclined sides 9, 10, which ridges are designed to be received in elongate grooves 20, 21 which are formed in the walls of the tooth recess, with walls sloping outwards from the base of the groove. The novel feature is that the elongate ridges 7, 8 and/or the elongate grooves 20, 21 cooperating with these narrow in the direction of assembly so as to generate a pre- stressing wedging effect when the tooth 15 and tooth holder 1 are driven together. <IMAGE>

Description

-Pe- O\ 10 15 20 25 30 35 U-i .IPW Q Iniﬂš, ”I 61 2 kan hållas och att det fjäderstift, som indrives genom hålen i tanden och tandhållaren, är ansatt på riktigt sätt. -Pe- O\ 10 15 20 25 30 35 U-i .IPW Q Ini ﬂ š, ”I 61 2 can be held and that the spring pin, which is collected through the holes in the tooth and the tooth holder, is employed properly.

Eftersom verkningslängden för ingreppet mellan åssidorna och spårväggarna - på grund av åsarnas relativt ringa höjd resp. spårens ringa djup och hopföringen i tvärled - är kort krävs att avsedda ändlägen uppnåtts innan slutlig fixering sker. Om avsedda ingreppet t.ex. på grund av toleransavvikelser ej kan åstadkommas kan - trots fjâderstiftets verkan - visst glapp uppkomma och detta kommer på grund av påkänningarna att efter hand förstöras. Ändamålet med denna uppfinning är att med utgångspunkt från den kända konstruktionen uppnå en ännu bättre sammanfogning och främst då en betydligt säkrare hopsättning, som ej lämnar utrymme för oriktig sammandrivning med därav orsakade olägen- heter.Because the duration of action of the intervention between the ridges and the tram walls - due to the relatively small height of the ridges resp. the shallow depth of the grooves and the transverse joining - are short required that the intended end positions have been reached before final fixation takes place. If intended intervention e.g. due to tolerance deviations can not can be achieved - despite the effect of the spring pin - a certain gap arise and this will due to the stresses to after hand destroyed. The object of this invention is to start from the known construction achieve an even better joining and especially then a much safer assembly, which does not leave scope for incorrect contraction with the resulting inconveniences called.

Det väsentligen kännetecknande för uppfinningen anges i de efterföljande patentkraven.The essential features of the invention are set forth in the subsequent claims.

Genom utformningen enligt uppfinningen med kílform i åsarnas resp. spårens längdriktning säkerställas inte enbart en perfekt hop- och instyrning av de nämnda delarna utan också en ytterst stabil inbördes fixering under hopföringens slutfas, dvs. under de sista millimetrarna.By the design according to the invention with wedge shape in the ridges resp. the longitudinal direction of the tracks is not only ensured perfect assembly and steering of the mentioned parts but also an extremely stable mutual fixation during the joining final phase, i.e. during the last millimeters.

Vid hopdrivningen uppkommer en kraftig kilverkan utmed läng- den av åsarna och spåren. Genom att kileffekten äger rum på maximalt avstånd från den omslutande tandrotens yttre partier och därigenom rikligt med gods omger de i kilfunktionen direkt deltagande partierna kan man tillåta mycket stora materialpåkänningar utmed kilningsytorna.During the compression, a strong wedge effect arises along the longitudinal that of the ridges and tracks. Because the wedge effect takes place on maximum distance from the outer parts of the enclosing tooth root and thereby abundant goods they surround in the wedge function directly participating parties can be allowed very large material stresses along the wedging surfaces.

Vid pådrivningen av tanden på tandhållaren krävs stor kraft för att tanden skall uppnå det avsedda ändläget och därvid är motståndet ökande allteftersom åsarna förskjuts längs spåren för att abrupt öka ytterligare när dessutom de mera kraftigt 10 15 20 25 30 35 :film 561 .~¿ﬂHn 3 lutande partierna av åsarna förutom att väsentligen i längs- led tränga in i spåren också skall förskjutas i tvärled in i dessaï Efter detta stegartat ökande motstånd når tanden sitt ändläge, varvid även de övre och undre i V-form anordnade ytorna är i ingrepp med varandra, och låsstiftet, som är väsentligen oeftergivligt i radiell led och säkerställer ett bibehållande av ingreppet,kan inslås.When driving the tooth on the tooth holder, great force is required in order for the tooth to reach the intended end position and thereby resistance increasing as the ridges shift along the tracks to abruptly increase further when in addition they more sharply 10 15 20 25 30 35 : film 561 . ~ ¿Fl Hn 3 the sloping portions of the ridges except that substantially in the longitudinal joints penetrating into the grooves shall also be displaced transversely into theseï After this gradually increasing resistance, the tooth reaches its end position, the upper and lower ones also being arranged in a V-shape the surfaces are engaged with each other, and the locking pin, which is substantially inflexible in the radial direction and ensures a retention of the procedure, can be wrapped.

Det väsentliga och för uppfinningen utmärkande särdraget att såväl åsar som spår kilformigt avsmalnar i hopföringsrikt- ningen är alltså av största betydelse för funktionen. Det har befunnits lämpligt att hålla sig till en vinkel på mellan 1,5 och 3°, företrädesvis 2°. väsentligen samma vinkel kan för övrigt utnyttjas även för de lutande kanterna resp. väggarna vid åsarna resp. spåren.The essential and characteristic feature of the invention is that both ridges and grooves taper in the direction of convergence is thus of the utmost importance for the function. It has was found appropriate to adhere to an angle of between 1.5 and 3 °, preferably 2 °. essentially the same angle can for otherwise also used for the sloping edges resp. the walls at the ridges resp. the tracks.

De nyss berörda vinklarna bör ej förväxlas med vid tillverk- ning av detaljer genom gjutning erforderliga släppningsvink- lar, som vid här aktuella gjutningsmetoder endast uppgår till 0,5 - 1°. För framställning av gjutna detaljer där kraven på måttexakthet är stora, utnyttjas ju skalformningsgjutning, som kräver avsevärt mindre släppning än konventionell sand- gjutning. Genom att skalformningsgjutning används kan också så stor noggrannhet uppnås att efterbearbetning ej eller enbart i ringa utsträckning behöves.The angles just touched on should not be confused with detailing by casting required release angles which, in the case of casting methods in question here, only amounts to 0.5 - 1 °. For the production of cast details where the requirements of dimensional accuracy are large, shell-forming casting is used, which requires considerably less release than conventional sand casting. By using shell forming casting can also so great accuracy is achieved that post-processing does not or only to a small extent is needed.

Ett utföringsexempel på anordningen enligt uppfinningen kommer i det följande att närmare beskrivas med hänvisning till den bifogade ritningen på vilken fig. 1, 2 och 3 visar en tandhållare sedd uppifrån, från sidan resp. framifrån, fig. 4, 5 och 6 visar en tand sedd uppifrån, från sidan resp. i snitt utefter linjen A-A i fig. 4 samt fig. 7 i lätt sche- matiserad form och delvis i sektion illustrerar en tand och en tandhållare hopsatta och sedda uppifrån.An embodiment of the device according to the invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawing in which Figs. 1, 2 and 3 show a tooth holder seen from above, from the side resp. from the front, Figs. 4, 5 and 6 show a tooth seen from above, from the side resp. in section along the line A-A in Fig. 4 and Fig. 7 in slightly mated shape and partly in section illustrates a tooth and a toothpick assembled and seen from above.

Den i fig. 1 - 3 visade tandhållaren, som allmänt betecknas med 1, består av en fästdel eller ett huvud 2, som är försett med för tandhållarens fastsvetsning vid skopbröstet eller -Fä Ö\ \O 10 15 20 25 30 35 (fl I ,, Irívlu, | lura. väx 6 1 l 4 motsvarande del av en markberedningsrotor avpassade anslags- partier 3.The tooth holder shown in Figs. 1-3, which is generally designated with 1, consists of a fastening part or a head 2, which is provided with for the tooth holder's welding to the bucket chest or -Beast ISLAND\ \O 10 15 20 25 30 35 (fl I ,, Irívlu, | fool. grow 6 1 l 4 corresponding part of a soil preparation rotor adapted to the parties 3.

Från huvudet sträcker sig ett utsprång 4, vars övre och undre sidor 5 resp. 6 är konvergerande utåt, varvid de närmast huvudet 2 belägna partierna Sa resp. 6a har tvärare lutning än partierna Sb resp. 6b närmast utsprångets fria ände. Utmed de nyss nämnda uppåt och nedåt vettande ytorna är anordnade åsar 7 resp. 8, vars sidor 9 resp. 10 är svagt lutande mot varandra, varvid lutningen är relativt liten och av storleks- ordningen någon grad. Huvudets 2 till den övre och den nedre utsprångsytan anslutande partier är försedda med en flackt V-formad urtagning 11 resp. 12, medan de mot nämnda sidor vinkelräta sidorna uppvisar utskjutande klackar 13, 14.Extending from the head is a projection 4, the upper and lower of which pages 5 resp. 6 are converging outwards, with the nearest head 2 located the parts Sa resp. 6a has a transverse slope than the parties Sb resp. 6b closest to the free end of the protrusion. Along the just mentioned up and down facing surfaces are arranged ridges 7 resp. 8, whose sides 9 resp. 10 is slightly inclined towards each other, the slope being relatively small and of order to some degree. Head 2 to the upper and lower the protruding surface connecting portions are provided with a flat V-shaped recess 11 resp. 12, while facing said sides the perpendicular sides have projecting lugs 13, 14.

En tand, se fig. 4 - 6, består av den egentliga tanden 15, vars form kan varieras inom rätt vida gränser beroende av användningsområdet. Tanden övergår i en tandrot 16, som har en mot fria änden öppen hålighet eller urtagning 17, som är avsedd att mottaga utsprånget 4 vid tandhållaren och uppvisar ett yttre parti 18 med relativt brant konvergerande väggar och ett inre parti 19 med relativt flackt konvergerande väggar. Vid tandroten återfinns även ett flackt konvext V-format parti 16, som är avsett att hoppassa med urtagning- arna 11 och 12 vid delen 1. Utefter de av dessa två partier med olika lutning bestående väggarna är anordnade längsgående spår eller urtagningar 20, 21 väsentligen komplementära till åsarna 7, 8 vid tandhållarens utsprång 4. Vid spåren 20, 21 är sidoväggarna 22, 23 svagt snedställda så att de från resp. ytpartí 18, 19 räknat lutar inåt mot urtagningens botten.A tooth, see Figs. 4-6, consists of the actual tooth 15, whose shape can be varied within fairly wide limits depending on area of use. The tooth merges into a tooth root 16, which has a cavity or recess 17 open towards the free end, which is intended to receive the projection 4 at the tooth holder and exhibit an outer portion 18 with relatively steeply converging walls and an inner portion 19 with relatively flat converging walls. At the root of the tooth there is also a flat convex V-shaped portion 16, which is intended to fit with the recess 11 and 12 at Part 1. Along those of these two lots with different slope consisting of the walls are arranged longitudinally grooves or recesses 20, 21 substantially complementary to the ridges 7, 8 at the projections of the tooth holder 4. At the grooves 20, 21 the side walls 22, 23 are slightly inclined so that they from resp. surface portion 18, 19 inclined inwards towards the bottom of the recess.

Ingreppet mellan de snedställda sidorna hos åsarna 7, 8 och kanterna 20, 21 reducerar risken för glapp och förbättrar tandens stabilitet mot sidledspåkänningar.The engagement between the oblique sides of the ridges 7, 8 and the edges 20, 21 reduce the risk of play and improve the stability of the tooth against lateral stresses.

De långsträckta åsarna och de med dessa hoppassande spåren hade vid kända utföranden parallella sidor och kanter. 10 15 20 25 30 35 . ~v._rí',"'-\: 'lwwr “I v 469 561 5 Enligt det föredragna utförandet av uppfinningen är såväl åsarna eller liknande 7, 8 som spåren eller liknande 20, 21 andrdnade med kilform i hopdrivningsriktningen dvs. i sin längdriktning.The elongated ridges and those with these matching tracks had in known embodiments parallel sides and edges. 10 15 20 25 30 35 . ~ v._rí ', "' - \: 'lwwr “I v 469 561 5 According to the preferred embodiment of the invention are both the ridges or the like 7, 8 as the grooves or the like 20, 21 modified with wedge shape in the direction of contraction, ie. in its longitudinal direction.

I och för sig skulle man genom att ge resp. ås en från dess främre ände tilltagande bredd medan spåret gavs parallella sidor - varvid minsta avståndet mellan urtagningssídorna skulle vara åtminstone lika stort som åsens smalare främre ände - erhålla en kilningseffekt. En liknande effekt skulle man få om åsen läts ha parallella sidor, alltså vara jämnbred, medan urtagningen i riktning mot sin bortre ände gjordes successivt smalare, varvid den bredare änden av urtagningen skulle vara åtminstone lika bred som åsen.As such, by giving resp. ridge one from its front end increasing width while the groove was given parallel sides - with the minimum distance between the cut-out sides would be at least as large as the narrower front of the ridge end - obtain a wedging effect. A similar effect would if the ridge is allowed to have parallel sides, ie to be evenly wide, while the recess in the direction of its distal end was made gradually narrower, with the wider end of the recess would be at least as wide as the ridge.

Vid de två senast nämnda utförandena erhålles en kraftig kil- verkan utefter ett gradvis sig förflyttande plan under hela índrivningsskedet och för att detta skall vara möjligt kräves att materialet utmed spåret resp. i åsen kan tåla de ytterst kraftiga lokala tryckpåkänningar, som uppkommer genom kil- ningen. Här gäller givetvis att vinkeln mellan ínföringsrikt- ningen och de kilande ytorna måste vara mycket liten om inte tryckkrafterna i sidled skall bli okontrollerbart stora.In the two last-mentioned embodiments, a strong wedge is obtained. effect along a gradually moving plane throughout the recovery phase and for this to be possible is required that the material along the track resp. in the ridge they can withstand the utmost strong local pressure stresses, which arise from ningen. Here, of course, the angle between the insertion direction and the wedging surfaces must be very small if not the lateral compressive forces must be uncontrollably large.

Genom att anpassa skillnaden mellan bredden hos delen med parallella sidor och den med snedställda, dvs. skillnaden mellan bredden hos en ås med parallella sidor och ingångsän- den hos spåret resp. smaländen hos en äs med snedställda sidor och bredden hos mottagande änden hos ett spår med parallella sidor, kan kilverkan i förekommande fall anpassas.By adjusting the difference between the width of the part with parallel sides and the one with oblique, ie. the difference between the width of a ridge with parallel sides and the entrance the one with the track resp. the narrow end of an ace with oblique sides and the width of the receiving end of a track with parallel sides, the wedge action can be adjusted if necessary.

Om låt säga smaländen hos en sådan kilformad ås är avsevärt smalare än bredden hos mottagande änden av spåret uppkommer kilverkan först när detaljerna hopskjutits så långt att yttersidorna hos åsen börjar ingripa med insidorna av urtag- ningen vid denna ingångsände. I det föredragna utförandet är emellertid både åsarna 7, 8 och spåret 20, 21 avsmalnande i hopskjutningsriktningen med en mycket liten kilvinkel av storleksordningen 0,5-3°. Detta innebär att, när detaljerna 469 10 15 20 25 30 35 n yl"\ Qfnii”. få! 561 6 hopskjutits eller -drivits tillträckligt långt, en ytanligg- ning uppkomer mellan sidorna hos åsen och väggarna hos spåret. Genom ytanliggningen fördelas påkänningarna över ett större område än om ena delen hade parallella sidor. I prak- tiken avpassas vinklarna och längden hos åsen och hos kilen så att desamma kan hopföras en bestämd sträcka, för att ge en styrnings- och stabiliseringseffekt, innan deras respektive sidoväggar råkar i verksamt kilingrepp med varandra. En före- dragen storlek på vinkeln har visat ligga inom området 1-2°.If say the narrow end of such a wedge-shaped ridge is considerable narrower than the width of the receiving end of the groove arises wedge action only when the details have been pushed together so far that the outer sides of the ridge begin to engage with the insides of the recess at this input end. In the preferred embodiment is however, both the ridges 7, 8 and the groove 20, 21 taper in firing direction with a very small wedge angle of on the order of 0.5-3 °. This means that, when the details 469 10 15 20 25 30 35 n yl "\ Qfnii ”. get! 561 6 pushed or pushed far enough, a surface occurs between the sides of the ridge and the walls of the track. Due to the surface contact, the stresses are distributed over one larger area than if one part had parallel sides. In practice The angle and length of the ridge and of the wedge are adjusted so that the same can be brought together a definite distance, to give one steering and stabilizing effect, before their respective side walls in effective wedge engagement with each other. A company drawn size of the angle has been shown to be in the range of 1-2 °.

För att en kilverkan av här uppnåelig storlek skall kunna tillåtas krävs att krafterna kan på förhand maximeras och detta sker främst genom att man avpassar vinklarna med stor noggrannhet. Vidare tillses att kilverkan uppkommer och verkar på sådant ställe att den ej leder till menlig påkänningar på nâgondera detaljen eller rent av till skador.In order for a wedge effect of this size to be achievable allowed it is required that the forces can be maximized in advance and this is mainly done by adjusting the angles by large accuracy. Furthermore, it is ensured that the wedge effect occurs and acts in such a place that it does not lead to harm stresses on any detail or even to damage.

Genom att anordningen enligt uppfinningen placerats på sådant ställe att den omgives resp. -slutes av maximal mängd gods kan man tillåta ytterst stora krafter utan risk för skador.By placing the device according to the invention on such place that it is surrounded resp. -closed by the maximum amount of goods extremely large forces can be allowed without risk of injury.

Försök har visat att förbindningen som erhålles vid tand och tandhållare enligt patentansökningen med de redan kända inledningsvis nämnda särdragen och genom den nya kilformen i hopföringsríktningen, får en icke tidigare uppnåbar stabili- tet. Det visar sig också att de vid kilningen uppkomande tryckkrafterna är så stora att effekter liknande hopsvetsning uppkommer, utefter de stråk där ås och spår hårt ingriper med varandra, vilket ju innebär att tanden blir praktiskt taget svetsad vid tandhållaren. Detta medför att tanden stabili- tetsmässigt verkar som en integralt med och vid skopbröstet eller liknande anordnad tand.Experiments have shown that the connection obtained by tooth and tooth holders according to the patent application with those already known initially mentioned the features and by the new wedge shape in direction of convergence, a previously unattainable stabilization tet. It also turns out that they arise during wedging the compressive forces are so great that effects similar to welding arises, along the tracks where ridge and track strongly intervene each other, which means that the tooth becomes practically welded to the tooth holder. This means that the tooth stabilizes appears to be integral with and at the scope of the scoop or similarly arranged tooth.

Det av kilningen åstadkomna starka trycket mellan anliggnings- ytorna kan till och med leda till att en det mjukare materia- let påverkande skjuveffekt uppkommer i anlíggningsytsträket.The strong pressure produced by the wedging between the abutment the surfaces can even lead to a softer material The affecting shear effect occurs in the abutment surface.

Denna skjuvning resulterar i att en liten, men fullt iaktag- bar avverkning av material uppkommer vid delen av mjukare material. I det visade utförandet är det toppartiet av åsarna, .Ä 10 15 (1 u ' 'sl ~_ 469 561 -14ﬂ“\ va I som utsättes för sådan avverkning. Avverkningen är dock ej av den storleksordningen att den har någon praktisk betydelse för passningen gentemot utbyteständer som efter hand påsättes.This shear results in a small but fully observed bare felling of material occurs at the part of softer material. In the embodiment shown, it is the top portion of the ridges, .Ä 10 15 (1 h '' sl ~ _ 469 561 -14ﬂ “\ va IN exposed to such felling. However, the felling is not off the magnitude that it has any practical significance for the fit to replacement teeth which are gradually fitted.

I förtydligande syfte bör nämnas att hopdrivningen av tand och tandhållare normalt sker med slägga, med hjälp av vilken den på tandhållarens utsprång 4 trädda tanden slås fast så långt att hålet 22 i utsprånget 4 kommit i det närmaste mitt för hålen 23 på ömse sidor om urtagningen 17 hos tanden. När detta läge uppnåtts insättes det icke visade fjäderstíftet, som består av ett uppslitsat rör av hårt fjädrande stål, i endera hålet 23 och indrives genom hålet 22 i utsprånget 4 och vidare ut i hålet 23 på andra sidan. Härvid uppkommer en mycket stabil fixering, som säkerställer att ingreppet mellan tand och tandhållare vidmakthålles.For the sake of clarity it should be mentioned that the contraction of tooth and toothpicks are usually made with a sledgehammer, with the help of which it on the protrusion of the tooth holder 4 stepped tooth is fixed so far that the hole 22 in the projection 4 has come almost in the middle of the holes 23 on either side of the recess 17 of the tooth. When this position is reached, the spring pin (not shown) is inserted, which consists of a slit tube of hard resilient steel, in either the hole 23 and is driven through the hole 22 in the projection 4 and further out into the hole 23 on the other side. This creates a lot stable fixation, which ensures the engagement between the tooth and tooth holders are maintained.

Claims

10 15 20 25 30 35 .ﬂ »w ~ L PATENTKRAV

Device at tooth holders (1) and tooth (15) for excavators, rotary soil preparation means and the like, wherein the tooth holder, which is arranged to be permanently connected to a portion of the excavator or the like, is provided with a forwardly projecting projection (4 ), intended to be received when the tooth is brought together with the tooth holder substantially parallel to the longitudinal axis of the tooth in a complementary shaped rearwardly open recess (17) at the root portion of the tooth (15), both tooth holder and tooth having holes (22, 23) extending transversely to the direction of assembly. for insertion of a tooth and tooth holder fixing rod, pin or the like and wherein in addition the projections (4) of the tooth holder are provided with suitably two raised ridges and the like (7, 8) with inclined sides lying opposite each other in the direction of the joining direction. which are arranged to be received in the contraction of the tooth and the tooth holder in the walls (17) of the tooth root portion arranged at the walls elongate grooves or the like (20, 21) with inwardly sloping walls, characterized in that at least the elongate ridges or the like (7, 8) and / or the cooperating elongate grooves or the like (20, 21) have in the direction towards its wedge-shaped tapered shape, which is substantially parallel to the longitudinal axis of the tooth in the direction of convergence, in order to provide the material in connection with grooves and ridges with a tensioning wedge effect when the parts are driven together and that with ridges (7, 8) and grooves (20, 21) the tapered shape is so adapted that the sides of the ridges come into wedge engagement with the walls of the grooves only in the final stage of the joining movement.

Device according to claim 2, characterized in that the length of the part of the displacement distance, during which wedge engagement prevails, amounts to a few millimeters. 10 15 561, »» w ^ L

Device according to claim 2, characterized in that the angle between the joining direction and the oblique portions of the wedge-shaped axes and / or grooves preferably amounts to 1-2 °.

Device according to claim 1, characterized in that only the ridges or the like are tapered in their longitudinal direction, while the grooves or the like have parallel edges.

5. Device according to claim 1, characterized in that only the grooves or the like are tapered in their longitudinal direction and thus in the direction of joining, while the ridges or the like have substantially parallel edges.