WO2012113542A1 - Schaufelartiges grabwerkzeug für bagger oder rückladeeinrichtungen - Google Patents

Schaufelartiges grabwerkzeug für bagger oder rückladeeinrichtungen Download PDF

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WO2012113542A1
WO2012113542A1 PCT/EP2012/000759 EP2012000759W WO2012113542A1 WO 2012113542 A1 WO2012113542 A1 WO 2012113542A1 EP 2012000759 W EP2012000759 W EP 2012000759W WO 2012113542 A1 WO2012113542 A1 WO 2012113542A1
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inner contour
radius
tool
envelope
blade
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PCT/EP2012/000759
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Viktor Raaz
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ThyssenKrupp Fördertechnik GmbH
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    • E02F3/14—Buckets; Chains; Guides for buckets or chains; Drives for chains
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    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/40—Dippers; Buckets ; Grab devices, e.g. manufacturing processes for buckets, form, geometry or material of buckets

Definitions

  • the invention relates to a blade-like digging tool for excavators or backhoe devices with a closed, fixed blade back, the inner contour of which is concave in the vertical, central ' cross-sectional plane of the digging tool and comprises a lower, rising back region and an upper back end. Furthermore, the invention relates to an excavator and a
  • Recharging device which is equipped with at least one such grave tool.
  • Boom peripheral bucket chain or a bucket wheel with buckets with carbide tipped teeth have as digging tools and are used in various areas, especially for the Inin localen of grown soil and overburden in opencast mines but also for handling bulk materials such as ores, solid fuels and building materials.
  • boom peripheral bucket chain or a bucket wheel with buckets with carbide tipped teeth have as digging tools and are used in various areas, especially for the Inin localen of grown soil and overburden in opencast mines but also for handling bulk materials such as ores, solid fuels and building materials.
  • the present invention has for its object to improve a blade-like digging tool for excavators, in particular for bucket and bucket wheel excavator, to the effect that caking on the inside of the
  • This object is achieved in a grave tool of the type mentioned in the present invention that increases the radius of the blade back from the beginning of the lower, rising back region in the direction of the upper back end at least up to a partial height of the blade back continuously or discontinuously.
  • the invention is based on the observation that the
  • the present invention has the following knowledge
  • the peeled-away material chip maintains this shape for as long as it is not forced to undergo additional deformation (e.g., by a narrowing radius of turn).
  • the tool radius changes over the course of the vertical
  • the plastic material retains its previously impressed shape, which resembles a "curl shape", and detaches itself
  • the peeled material moves on as a more or less dimensionally stable "lock” on, as long as additional material nachschiebt and is not pressed by already accumulated material against the blade back
  • the material to be picked up (dredged material) on the inside of the blade back is not unnecessarily jammed and compacted, so that it would stick there during emptying, but thanks to the continuous or discontinuous increase of the radius from the beginning of the lower, rising back region of the concave inner contour in the direction of the upper back end results in a relief of the internal stresses in
  • the filling volume of the blade is better utilized, thus optimizing the digging or conveying capacity, since the blade according to the invention can be emptied more completely. Furthermore, it also reduces energy consumption. Because of the unproductive entrainment of caking material related energy consumption is reduced. Furthermore, the energy required for the digging work is significantly reduced because significantly lower storage and holding forces between dredged material and grave tool must be overcome with the grave tool according to the invention.
  • Back area in the direction of the upper back end should at least increase, from the specific type or of the
  • Bucket wheel excavators is a preferred embodiment of the grave tool according to the invention characterized in that the radius of the blade back increases at least up to a height of the blade back, in which the local tangent to the concave inner contour or to a fictitious inner envelope, which affects portions of the concave inner contour, with the tangent to this inner contour or envelope at the beginning of the lower, rising back region an outer angle of at least 30 °, preferably at least 45 °, in particular preferably at least 60 °.
  • a preferred embodiment of the invention provides, however, that the radius of the blade back increases at least up to a height of the blade back, in which the local tangent to the concave inner contour or on a fictitious inner envelope, which affects portions of the concave inner contour, with the tangent to this inner contour or envelope at the beginning of the lower, rising back region an outer angle of at least 90 °, preferably at least 120 °, more preferably at least 135 ° includes.
  • Caking of sticky dredged material at the back of the blade can already be sufficiently prevented if the aforementioned outside angle is at least 45 °. An even higher level of security against caking of sticky material on the inner surface of the blade back is achieved, however, if said outer angle is at least 60 °.
  • said outside angle should preferably be at least 90 °.
  • the blade contour of the grave tool according to the invention can be realized in various designs.
  • a preferred embodiment in terms of manufacturing technology is characterized in that the concave
  • Inner contour at least partially by a straight
  • Inner contour sections lined-up traverse is formed. Preferably, it takes in the direction of
  • the inner bending angle present between the successive straight inner contour sections of the polygonal line are formed in the same size.
  • Inner contour sections of the traverse are defined to increase from the lower, rising back area in the direction of the upper back end.
  • the lengths of the successive straight inner contour sections of the polygonal course are formed in the same size.
  • a polygon train of aligned straight inner contour sections can also be characterized by a fictitious inner envelope (H) with which it is compared.
  • the radius (r) of this fictitious inner envelope should, viewed in the direction of passage (Z) of the traverse, increase continuously (ie steplessly) or discontinuously (ie stepwise).
  • a discontinuous increase in the radius of the envelope (H) occurs when the radius of curvature (r) of the envelope increases in successive kink areas of the polygon, ie between successive straight inner contour notches (2.22 ', 2.27'). In each of these kink ranges, the radius (r) of the envelope (H) becomes
  • ri is the radius of the fictitious envelope (H) in the kink area of the
  • Embodiment of the grave tool according to the invention smallest of the inner bending angles, that of the
  • Polygonzuges are defined, at least 120 °, preferably at least 150 °.
  • Figure 1 shows a portion of a bucket ladder of a bucket chain excavator or the like in side view.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a grave tool according to the invention in a vertical sectional view.
  • 3 shows a second embodiment of a grave tool according to the invention in a vertical sectional view;
  • FIG. 4a shows a third embodiment of a grave tool according to the invention in a vertical sectional view
  • FIG. 4b shows a fourth embodiment of a grave tool according to the invention in a vertical sectional view
  • Fig. 5 shows a fifth embodiment of a grave tool according to the invention in vertical section view
  • FIG. 6 shows a sixth embodiment of a grave tool according to the invention in a vertical sectional view
  • Fig. 7 is a schematic representation of a concave
  • Fig. 1 is a section of the upper and
  • Shovel-like digging tools (bucket) 2 is provided at mutually parallel, provided with a drive
  • the ' direction of the chains 3 and the bucket 2 is indicated by arrows P.
  • the chains 3 are provided with a plurality of wheels, di along rail-like, on the bucket 1 attached guideways run.
  • the buckets 2 are
  • Loading volume of about 1 1 or about 0.001 m 3 can also reach up to about 1000 1 or 1 m 3 .
  • the blade-like digging tools (bucket) 2 shown in the drawing have a closed, fixed blade back 2.2, whose inner contour in vertical, central
  • Viewed cross-sectional plane of the excavating tool 2 is concave curved and formed a lower, rising back region 2.3 and an upper back end 2.4 includes (see, in particular Fig. 2).
  • the side walls 2.5 of the excavating tool 2 are substantially planar and approach each other from the blade opening 2.6 in the direction of the blade back 2.2.
  • the excavating tool 2 is preferably formed substantially symmetrically with respect to its vertical center plane in the working position.
  • the radius R of the blade back 2.2 decreases from the beginning of the lower part of the lower, ascending back region 2.3 towards the upper one
  • Bucket back 2.2 continuously or discontinuously closed.
  • the increase in the radius R of the blade back 2.2 can be realized in various ways.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment in which the radius R of the blade back 2.2 is from the beginning 2.21 of the lower, rising back region 2.3 substantially to the upper back end 2, ie essentially or almost over the total height of the blade back 2.2 - continuously and steadily increases. This is illustrated by a first radius Rl at the beginning of the concave curvature 2.21 and a comparatively larger radius Rn at the upper back end 2.4.
  • the radius R of the blade back 2.2 increases from the beginning 2.21 of the concave curvature or of the lower, ascending curvature
  • the blade back 2.2 is formed for example of five consecutive concave back segments (hollow cylinder segment strips) 2.22, 2.23, 2.24, 2.25, 2.26, which are connected at their contact edges by substantially horizontal welds firmly together.
  • Back segment 2.22 has a radius Rl and extends up to a certain part height of the blade back 2.2. This is followed substantially steplessly by a second concave back segment 2.23, which has a radius R2 that is greater than the radius R1. The second back segment 2.23 is followed by a third concave one
  • Back segment 2.24 which has a radius R3, which in turn is greater than the radius R2. Furthermore, the third back segment 2.24 goes up into a fourth
  • the blade back segments defined by the different radii R1 to R5 thus start or end in different partial heights of the blade back 2.2.
  • the blade back 2.2 can also be composed of more or less than five cylinder segment-shaped spine segments.
  • the digging tools (blades) 2 which are shown in the drawing, each have a substantially flat bottom section 2.7, to which the respective blade back 2.2 adjoins.
  • the radius R of the blade back 2.2 increases at least to a height of the blade back continuously, ie continuously or discontinuously, in particular segmentally, in which the local tangent t at the .konkav trained inner contour with the tangent t A at this inner contour at the beginning of the lower part 2.21 , rising back region 2.3 an outer angle ⁇ of at least 45 °, preferably at least 60 °, more preferably at least 90 °
  • the radius R of the blade back 2.2 increases continuously (continuously) or segmentwise, at least up to a height of the blade back 2.2, in which the There tangent t at the concave inner contour with the tangent t A at this inner contour at the beginning of 2.21 of the lower, rising back region 2.3 includes an outer angle ⁇ of more than 135 °.
  • the radius Rn or R5 of the blade back 2.2 is at the top 2.4 of the concave curvature at least 1.2 times, preferably at least 1.5 times the radius Rl at the beginning 2.21 of the concave
  • Figures 4a and 4b show embodiments in which the concave inner contour of the blade back 2.2 is formed in each case by a straight inner contour sections 2.22 ', 2.23', 2.24 ', 2.25', 2.26 'and possibly 2.27' juxtaposed polygon.
  • the smallest inner bending angle ß of the concave inner contour is at least 120 °, preferably at least 150 °.
  • the length of the straight inner contour sections 2.22 ', 2.23', 2.24 ', 2.25', 2.26 'of the polygonal traction increases from the lower, ascending back region 2.3 in the direction of the upper back end 2.4, whereas in FIG. 4a
  • the length of the successive straight inner contour sections 2.22 ', 2.23', 2.24 ', 2.25', 2.26 ', 2.27' of the polygon remains substantially constant, but the inner bending angle ß, of the
  • an inner envelope curve H is drawn in each case by a dashed line, which shows the straight inner lines which are lined up to form a polygonal line. Contour sections 2.22 ', 2.23', 2.24 ', 2.25', 2.26 ', 2.27' tangent to the concave inner contour.
  • the tangents t and t A and the outer angle according to FIG. 3 are again shown. 4a and 4b it can be seen that the radius of the inner envelope H or of the blade back 2.2 increases at least up to a height of the blade back 2.2 in which the local one
  • Tangent t on the envelope H which in each case tangent to the straight sections of the concave inner contour, with the tangent t A on this envelope at the beginning 2.21 of the lower, rising back region 2.3 an outer angle ot of at least 90 °, preferably at least 120 °.
  • FIGS. 2 to 4 b configurations of the blade contours illustrated in FIGS. 2 to 4 b are within the scope of the present invention, which result from combinations of partial regions of these contours.
  • the blade back 2.2 of the digging tool 2 can also be moved from the lower ascending back region 2.3, i. begin at the inner lower beginning of the concave inner contour 2.21 with a straight inner contour sections 2.22 ', 2.23', 2.24 'juxtaposed polygonal, at the towards the upper back end 2.4 out one or more arcuate inner contour sections 2.25
  • Inner contour of the grave tool 2 according to the invention also at the inner lower beginning 2.21 of the concave inner contour with one or more arcuate inner contour sections 2.22 and 2.23 begin (see Fig. 3), whose or their radius increases in the direction of the upper back end, then what then a polyline of straight, juxtaposed inner contour sections 2.24 ', 2.25', 2.26 'in the direction of the upper back end 2.4 connects.
  • the traverse can be characterized by a fictitious inner envelope H (compare FIGS. 4b and 7).
  • the traverse can be considered as an approximation of such an envelope H and compared with this.
  • the radius r of the fictitious inner envelope H which affects successive straight inner contour sections of the polygon, is viewed in the direction Z of the traverse or from the beginning of the lower, rising vane back region in the direction of the upper back end, continuously or discontinuously.
  • a discontinuous increase in the radius r of the envelope H occurs when it gradually increases in successive kink areas of the polygon, ie between successive straight inner contour sections 2.22 ', 2.27'.
  • the radius r of the envelope H can be determined according to the respective bending angle ⁇ and the lengths L of the straight inner contour sections defining this bending angle ⁇ according to the following formula:
  • r is the radius of the fictitious envelope H in the bending region of the bending angle ßi between the two successive adjacent straight inner contour sections with their lengths Li and Li + i.
  • r i + 1 > ⁇ ⁇ holds.
  • Such an embodiment is outlined in FIG.
  • FIG. 6 In the grave tool 2 shown in FIG. 6, there is a continuous or segment-wise increase in the radius R of the concave inner contour of the blade back 2. 2 interrupted at least once by a straight inner contour section I2 behind a first region 2.21 or 2.3 of the inner contour and before a last region 2.28 or 2.4 of the inner contour.
  • the embodiment of the grave tool 2 according to the invention is not limited to the embodiments described above. Rather, further variants are conceivable that make use of the invention specified in the claims even if they deviate.
  • the application of the grave tool 2 according to the invention is not limited to bucket track excavators.
  • Grave tools 2 can be used advantageously also in other excavators and backhoes, such as bucket elevators, backhoes, shovels, scrapers (so-called "draglines”) and bucket wheel excavators.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Grabwerkzeug (2) für Bagger oder Rückladeeinrichtungen mit einem geschlossenen, festen Schaufelrücken (2.2), dessen Innenkontur in vertikaler, mittiger Querschnittebene des Grabwerkzeuges (2) betrachtet konkav ausgebildet ist und einen unteren, ansteigenden Rückenbereich (2.3) und ein oberes Rückenende (2.4) umfasst. Um insbesondere beim Abtragen von klebrigem Material Anbackungen an der Innenseite des Grabwerkzeuges (2) zu verhindern oder zumindest erheblich zu vermindern, sieht die Erfindung vor, dass der Radius (R1, Rn) des Schaufelrückens (2.2) ab dem Beginn (2.21) des unteren, ansteigenden Rückenbereiches (2.3) in Richtung des oberen Rückenendes (2.4) zumindest bis zu einer Teilhöhe des Schaufelrückens (2.2) kontinuierlich oder diskontinuierlich zunimmt.

Description

Schaufelartiges Grabwerkzeug für Bagger oder
Rückladeeinrichtungen
Die Erfindung betrifft ein schaufelartiges Grabwerkzeug für Bagger oder Rückladeeinrichtungen mit einem geschlossenen, festen Schaufelrücken, dessen Innenkontur in vertikaler, mittiger' Querschnittebene des Grabwerkzeuges betrachtet konkav ausgebildet ist und einen unteren, ansteigenden Rückenbereich und ein oberes Rückenende umfasst. Ferner betrifft die Erfindung einen Bagger sowie eine
Rückladeeinrichtung, der/die mit mindestens einem derartigen Grabwerkzeug ausgerüstet ist .
Im Stand der Technik sind verschiedene Ausführungen von Baggern sowie Rückladeeinrichtungen bekannt, die mit mechanisch angetriebenen Grabwerkzeugen ausgerüstet sind. Unter anderem sind Eimerketten- und Schaufelradbagger bekannt, die typischerweise eine an einem beweglichen
Ausleger umlaufende Eimerkette bzw. ein Schaufelrad mit Eimern mit hartmetallbestückten Zähnen als Grabwerkzeugen aufweisen und in verschiedenen Bereichen, insbesondere zum Hereingewinnen von gewachsenem Boden und Abraum in Tagebauen aber auch zum Umschlagen von Schüttgütern wie Erzen, festen Brennstoffen und Baustoffen eingesetzt werden. Je nach
Beschaffenheit des aufzunehmenden Materials bzw. Schüttgutes kommt es häufig zu Anbackungen (Anhaftungen) an der Innenseite der Schaufeln (Eimer), was eine Grabvolumen- bzw.
Förderleistungsreduzierung und zudem eine Erhöhung der zu bewegenden Betriebsmassen verursacht. Dieses Problem tritt insbesondere beim Hereingewinnen bzw. Umschlagen von
klebrigen Materialien (Schüttgütern) auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein schaufelartiges Grabwerkzeug für Bagger, insbesondere für Schaufelrad- und für Eimerkettenbagger, dahingehend zu verbessern, dass Anbackungen an der Innenseite des
Grabwerkzeuges weitestgehend verhindert oder zumindest erheblich vermindert werden.
Diese Aufgabe wird bei einem Grabwerkzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Radius des Schaufelrückens ab dem Beginn des unteren, ansteigenden Rückenbereiches in Richtung des oberen Rückenendes zumindest bis zu einer Teilhöhe des Schaufelrückens kontinuierlich oder diskontinuierlich zunimmt.
Die Erfindung beruht auf der Beobachtung, dass die
Innenkontur von herkömmlichen Baggerschaufeln, insbesondere solchen von Schaufelrad- oder Eimerkettenbaggern, aus ebenen Oberflächen- und/oder konkav gekrümmten
Oberflächenabschnitten besteht, und dass das aufzunehmende Material bei der Schaufelbefüllung üblicherweise in Form eines Materialspanes entlang der Schaufelinnenseite zum
Schaufelrücken rutscht und dort gestaut wird. Dabei treten im Umlenkbereich des Materialstromes erhöhte Anpresskräfte auf, die zu einer Anhaftung und Staubildung des aufgenommenen Materials im Rückenbereich der Schaufelinnenseite führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt folgende Erkenntnis
zugrunde: Beim „Abschälen" von plastischem Bodenmaterial (Baggergut) durch ein konkav gekrümmtes Schälwerkzeug (Grabwerkzeug) wird das Material im ersten Bereich der
Umlenkung plastisch (d.h. nicht rückstellend) umgeformt und nimmt zunächst den Radius der konkaven Innenkontur des
Schälwerkzeuges an. Der abgeschälte Materialspan behält diese Form so lange bei, wie ihm keine zusätzliche Verformung (z.B. durch enger werdenden Umlenkradius) aufgezwungen wird. Ändert sich der Werkzeugradius über den Verlauf der vertikalen
Innenkontur nicht, so gleitet das abgeschälte Material lediglich unter Gleitreibung an der Werkzeuginnenkontur weiter, behält dabei flächendeckenden Kontakt zur
Schaufelrücken-Innenkontur und füllt das Innere der Schaufel. Eine gegebenenfalls im Innenraum der Schaufel bereits
angesammelte Materialmenge übt auf den neu ankommenden
Materialspan eine zusätzliche Anpressung aus in Richtung des Schaufelrückens. Mit zunehmendem Füllstand der Schaufel ergibt sich eine Zunahme der Anpresskraft zwischen dem am Schaufelrücken entlang gleitenden Materialspan und dem
Schaufelrücken. Die zunehmende Anpresskraft erhöht die
Gleitreibungskraft, d.h. den Gleitwiderstand zwischen
Materialspan und Schaufelrücken. Ab einem gewissen Grenzwert dieses Gleitwiderstandes - der unter anderem von den
Materialeigenschaften des Baggergutes (insbesondere der
Klebrigkeit), der Kontaktfläche zwischen Materialspan und Schaufelwand, sowie der Kontur des Schaufelinneren abhängt - gleitet der Materialspan nicht weiter entlang des
Schaufelrückens, sondern staut. Dies umso stärker, je
klebriger das Baggergut ist. Besonders bei klebrigen
Materialien ist die Gleitreibungs- und Haftkraft umso
stärker, je flächendeckender der Kontakt zwischen Material und Schaufelrücken besteht und je stärker die Anpresskraft ist. Verengt sich dagegen der Werkzeugradius im weiteren Verlauf der vertikalen Innenkontur, so wird im enger werdenden Bereich zusätzliche Verformungsenergie in das plastische Material eingebracht, was zu erhöhter Anpresskraft und Reibung und damit weiteren unerwünschten Anbackungen führen kann.
Erweitert sich dagegen der Werkzeugradius im weiteren Verlauf der vertikalen Innenkontur ausreichend stark, so behält das plastische Material seine ihm bis dahin aufgeprägte Form, die einer „Lockenform" ähnelt, bei und löst sich ab der
Radienzunahme der konkaven Werkzeuginnenkontur von dieser Innenkontur ab. Das abgeschälte Material bewegt sich als mehr oder weniger formstabile „Locke" weiter, solange weiteres Material nachschiebt und nicht von bereits angesammeltem Material gegen den Schaufelrücken gedrückt wird. Bei
gleichbleibendem Werkzeugradius über den Verlauf der
vertikalen Werkzeuginnenkontur wird in das (bereits plastisch umgeformte) Material im Wesentlichen keine weitere
Umformungsenergie eingeleitet. Lediglich Haftkräfte können noch durch den flächendeckenden Kontakt von der Werkzeugwand (d.h. der Innenseite des Werkzeugrückens) auf das Material verstärkt übertragen werden. Vergrößert sich der
Werkzeugradius jedoch, so werden auch die Haftkräfte
überwunden, da der Kontakt nicht mehr flächendeckend ist, und die „Locke" löst sich vom Schaufelrücken ab und bewegt sich im Wesentlichen frei weiter. Dieser Effekt wird bei der vorliegenden Erfindung ausgenutzt.
Bei dem erfindungsgemäßen schaufelartigen Grabwerkzeug wird das aufzunehmende Material (Baggergut) an der Innenseite des Schaufelrückens nicht unnötig gestaut und verdichtet, so dass es dort bei der Entleerung kleben bliebe, sondern dank der kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Zunahme des Radius ab dem Beginn des unteren, ansteigenden Rückenbereiches der konkaven Innenkontur in Richtung des oberen Rückenendes ergibt sich eine Entlastung der inneren Spannungen im
Materialstrom (Materialspan) , wodurch eine Staubildung und Anhafturig von klebrigem Material in diesem Bereich des schaufelartigen Grabwerkzeuges weitgehend verhindert oder zumindest erheblich verringert wird. Durch die
erfindungsgemäße Zunahme des Radius der konkaven
Schaufelrücken-Innenkontur in Richtung des oberen Rückenendes verliert das Baggergut quasi seinen Halt am Schaufelrücken und gleitet als eingedrehter Materialspan an ihm entlang. Damit wird ein Anhaften (Anbacken) von Baggergut am
Schaufelrücken verhindert oder zumindest vermindert.
Gleichzeitig wird das Füllvolumen der Schaufel besser genutzt und damit die Grab- bzw. Förderleistung optimiert, da sich die erfindungsgemäße Schaufel vollständiger entleeren lässt. Ferner wird dadurch auch der Energieverbrauch reduziert. Denn der durch unproduktives Mitschleppen von anbackendem Material bedingte Energieverbrauch wird verringert. Ferner wird der für die Grabarbeit erforderliche Energieaufwand erheblich herabgesetzt, da mit dem erfindungsgemäßen Grabwerkzeug deutlich geringere Stau- und Haftkräfte zwischen Baggergut und Grabwerkzeug überwunden werden müssen.
Bei der vorliegenden Erfindung wurde insbesondere erkannt, dass die Teilhöhe, bis zu welcher der Radius des
Schaufelrückens ab dem Beginn des unteren, ansteigenden
Rückenbereiches in Richtung des oberen Rückenendes mindestens zunehmen sollte, von der spezifischen Art bzw. vom
Einsatzzweck des Grabwerkzeuges und den Materialeigenschaften des Baggergutes abhängt. Insbesondere hinsichtlich der Schaufeln von
Schaufelradbaggern ist eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges dadurch gekennzeichnet, dass der Radius des Schaufelrückens mindestens bis zu einer Höhe des Schaufelrückens zunimmt, in welcher die dortige Tangente an der konkav ausgebildeten Innenkontur oder an einer fiktiven inneren Hüllkurve, welche Abschnitte der konkav ausgebildeten Innenkontur tangiert, mit der Tangente an dieser Innenkontur oder Hüllkurve am Beginn des unteren, ansteigenden Rückenbereiches einen Außenwinkel von mindestens 30°, vorzugsweise mindestens 45°, insbesondere vorzugsweise mindestens 60° einschließt.
Hinsichtlich der Grabwe kzeuge bzw. Schaufeln von Schaufel-, Löffel-, Eimerketten-, Schürfkübelbaggern sowie Becherwerken sieht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung dagegen vor, dass der Radius des Schaufelrückens mindestens bis zu einer Höhe des Schaufelrückens zunimmt, in welcher die dortige Tangente an der konkav ausgebildeten Innenkontur oder an einer fiktiven inneren Hüllkurve, welche Abschnitte der konkav ausgebildeten Innenkontur tangiert, mit der Tangente an dieser Innenkontur oder Hüllkurve am Beginn des unteren, ansteigenden Rückenbereiches einen Außenwinkel von mindestens 90°, vorzugsweise mindestens 120°, besonders bevorzugt mindestens 135° einschließt.
Bei einem Schaufelrad, bei dem das mit den Schaufeln hereingewonnene bzw. abgetragene Material im Wesentlichen radial in Richtung Schaufelraddrehachse übergeben wird, können
Anbackungen von klebrigem Baggergut am Schaufelrücken schon ausreichend verhindert werden, wenn der vorgenannte Außenwinkel mindestens 45° beträgt. Eine noch höhere Sicherheit gegen Anbackungen von klebrigem Material an der Innenfläche des Schaufelrückens wird allerdings erzielt, wenn der besagte Außenwinkel mindestens 60° beträgt. Bei einem schaufelartigen Eimer eines Eimerkettenbaggers sollte der besagte Außenwinkel vorzugsweise mindestens 90° betragen.
Die Schaufelkontur des erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges lässt sich in verschiedenen Ausführungen realisieren. Eine in fertigungstechnischer Hinsicht bevorzugte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die konkav ausgebildete
Innenkontur zumindest teilweise durch einen aus geraden
Innenkonturabschnitten aneinandergereihten Polygonzug gebildet ist. Vorzugsweise nimmt dabei in Richtung des
Polygonzuges betrachtet die Länge der geraden Innenkontur- abschnitte des Polygonzuges ab dem unteren, ansteigenden Rückenbereich in Richtung des oberen Rückenendes hin zu.
Insbesondere vorzugsweise werden dabei die zwischen den aufeinanderfolgenden geraden Innenkonturabschnitten des Polygonzuges vorliegenden inneren Knickwinkel in gleicher Größe ausgebildet. Ergänzend oder alternativ zu einer
Längenzunahme der geraden Innenkonturabschnitte des
Polygonzuges besteht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges darin, dass die inneren Knickwinkel, die von den aufeinanderfolgenden geraden
Innenkonturabschnitten des Polygonzuges definiert werden, ab dem unteren, ansteigenden Rückenbereich in Richtung des oberen Rückenendes hin zunehmen. Insbesondere vorzugsweise werden dabei die Längen der aufeinanderfolgenden geraden Innenkonturabschnitte des Polygonzuges in gleicher Größe ausgebildet . Ein Polygonzug aus aneinandergereihten geraden Innenkontur- abschnitten kann auch durch eine fiktive innere Hüllkurve (H) charakterisiert werden, mit welcher er verglichen wird. Der Radius (r) dieser fiktiven inneren Hüllkurve soll, in Durchlaufrichtung (Z) des Polygonzuges betrachtet, kontinuierlich (also stufenlos) oder diskontinuierlich (d.h. schrittweise) zunehmen. Eine diskontinuierliche Radienzunahme der Hüllkurve (H) liegt vor, wenn der Krümmungsradius (r) der Hüllkurve in aufeinanderfolgenden Knickbereichen des Polygonzuges, also zwischen aufeinanderfolgenden geraden Innenkonturabschnatten (2.22', 2.27'), in Schritten zunimmt. In jedem dieser Knickbereiche wird der Radius (r) der Hüllkurve (H) in
Abhängigkeit des Knickwinkels (ß) und der Längen (L) der diesem Knickwinkel (ß) direkt benachbarten geraden
Innenkonturabschnitte nach folgender Formel ermittelt:
ri = Li / (2 tan (0,5 (n - ßi) ) ) .
Dabei sind
ßi der innere Knickwinkel zwischen zwei aufeinanderfolgenden benachbarten geraden Innenkonturabschnitten,
Li und Li+i die Geradenlängen der diesem Knickwinkel (ßi) direkt benachbarten geraden Innenkonturabschnitte,
ri der Radius der fiktiven Hüllkurve (H) im Knickbereich des
Knickwinkels (ßi) zwischen den beiden aufeinanderfolgenden benachbarten geraden Innenkonturabschnitten mit deren
Geradenlängen (Li und L+i) .
Für die Radien zweier aufeinanderfolgender Knickbereiche gilt dann die Bedingung: ri+i > r^.
Zur Vermeidung von Anbackungen von klebrigem Material an der Innenseite eines schaufelartigen Grabwerkzeuges ist es außerdem günstig, wenn nach einer weiteren bevorzugten
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges der kleinste der inneren Knickwinkel, die von den
aufeinanderfolgenden geraden Innenkonturabschnitten des
Polygonzuges definiert werden, mindestens 120°, vorzugsweise mindestens 150° beträgt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges ist vorgesehen, dass der Radius des Schaufelrückens am oberen Ende der konkav
ausgebildeten Innenkontur mindestens das 1,2-fache,
vorzugsweise mindestens das 1,5-fache des Radius am Beginn des unteren, ansteigenden Rückenbereiches beträgt. Durch diese Ausgestaltung können Anbackungen von klebrigem Material an der Innenseite eines schaufelartigen Grabwerkzeuges sehr zuverlässig verhindert oder zumindest erheblich verringert werden .
Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges sind in den Unteransprüchen angegeben .
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer mehrere
Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 einen Abschnitt einer Eimerleiter eines Eimerkettenbaggers oder dergleichen in Seitenansicht;
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges in vertikaler Schnittansicht; Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges in vertikaler Schnittansicht;
Fig. 4a ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges in vertikaler Schnittansicht;
Fig. 4b ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges in vertikaler Schnittansicht ;
Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges in vertikaler Schnitt- ■ansicht ;
Fig. 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges in vertikaler Schnittansicht; und
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines konkaven
Polygonzuges mit fiktiver innerer Hüllkurve.
In Fig. 1 ist schematisch ein Abschnitt des Ober- und
Untertrums einer Eimerleiter 1 eines Eimerkettenbaggers oder eines Rückladegerätes dargestellt. Eine Vielzahl
schaufelartiger Grabwerkzeuge (Eimer) 2 ist an parallel zueinander verlaufenden, mit einem Antrieb versehenen
Endlosketten 3 gelenkig angebunden. Die ' Laufrichtung der Ketten 3 bzw. der Eimer 2 ist durch Pfeile P angezeigt. Die Ketten 3 sind mit einer Vielzahl von Laufrädern versehen, di entlang von schienenartigen, an der Eimerleiter 1 angebrachten Führungsbahnen laufen. Die Eimer 2 sind
typischerweise aus Stahlblech gefertigt und weisen eine aus besonders verschleißfestem Stahl hergestellte Schneidlippe (Schneidkante) 2.1 auf. Sie besitzen beispielsweise ein
Ladevolumen von ca. 1 1 bzw. ca. 0,001 m3, das aber auch bis ca. 1.000 1 bzw. 1 m3 reichen kann.
Die in der Zeichnung dargestellten schaufelartigen Grabwerkzeuge (Eimer) 2 haben einen geschlossenen, festen Schaufelrücken 2.2, dessen Innenkontur in vertikaler, mittiger
Querschnittebene des Grabwerkzeuges 2 betrachtet konkav gekrümmt ausgebildet ist und einen unteren, ansteigenden Rückenbereich 2.3 und ein oberes Rückenende 2.4 umfasst (vgl. insbesondere Fig. 2). Die Seitenwände 2.5 des Grabwerkzeuges 2 sind im Wesentlichen eben ausgebildet und nähern sich von der Schaufelöffnung 2.6 in Richtung Schaufelrücken 2.2 einander an. Das Grabwerkzeug 2 ist vorzugsweise im Wesentlichen symmetrisch in Bezug auf seine in Arbeitsstellung vertikale Mittelebene ausgebildet.
Erfindungsgemäß nimmt der Radius R des Schaufelrückens 2.2 im Vertikalschnitt betrachtet ab dem Beginn 2.21 des unteren, ansteigenden Rückenbereiches 2.3 in Richtung des oberen
Rückenendes 2.4 hin zumindest bis zu einer Teilhöhe des
Schaufelrückens 2.2 kontinuierlich oder diskontinuierlich zu. Die Zunahme des Radius R des Schaufelrückens 2.2 kann auf verschiedene Weise realisiert sein.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Radius R des Schaufelrückens 2.2 ab dem Beginn 2.21 des unteren, ansteigenden Rückenbereiches 2.3 bis im Wesentlichen zum oberen Rückenende 2. hin - also im Wesentlichen oder nahezu über die Gesamthöhe des Schaufelrückens 2.2 - kontinuierlich und stetig zunimmt. Dies ist durch einen ersten Radius Rl am Beginn 2.21 der konkaven Krümmung und einen demgegenüber größeren Radius Rn am oberen Rückenende 2.4 dargestellt.
Die Schaufelrücken-Innenkontur des erfindungsgemäßen
Grabwerkzeuges kann im Vertikalschnitt betrachtet
insbesondere als Abschnitt einer Spirale, insbesondere einer archimedischen Spirale ausgebildet sein.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel nimmt der Radius R des Schaufelrückens 2.2 ab dem Beginn 2.21 der konkaven Krümmung bzw. des unteren, ansteigenden
Rückenbereiches 2.3 zum oberen Rückenende 2.4 hin
diskontinuierlich oder segmentweise zu. Der Schaufelrücken 2.2 ist beispielsweise aus fünf aufeinanderfolgenden konkaven Rückensegmenten (Hohlzylindersegmentstreifen) 2.22, 2.23, 2.24, 2.25, 2.26 gebildet, die an ihren Berührungskanten durch im Wesentlichen horizontal verlaufende Schweißnähte fest miteinander verbunden sind. Das unterste konkave
Rückensegment 2.22 weist einen Radius Rl auf und erstreckt sich bis zu einer bestimmten Teilhöhe des Schaufelrückens 2.2. Daran schließt sich im Wesentlichen stufenlos ein zweites konkaves Rückensegment 2.23 an, welches einen Radius R2 aufweist, der größer als der Radius Rl ist. Auf das zweite Rückensegment 2.23 folgt dann ein drittes konkaves
Rückensegment 2.24, welches einen Radius R3 aufweist, der wiederum größer als der Radius R2 ist. Weiterhin geht das dritte Rückensegment 2.24 nach oben in ein viertes
Rückensegment 2.25 über, welches einen nicht bezeichneten Radius R4 aufweist, der wiederum größer als der Radius R3 ist. Schließlich geht das vierte Rückensegment 2.25 nach oben in ein fünftes Rückensegment 2.26 über, welches seinerseits den Radius R5 aufweist, der wiederum größer ist als R . Die durch die unterschiedlichen Radien Rl bis R5 definierten Schaufelrückensegmente beginnen bzw. enden somit in unterschiedlichen Teilhöhen des Schaufelrückens 2.2. Der Schaufel rücken 2.2 kann allerdings auch aus mehr oder weniger als fünf zylindersegmentförmigen Rückensegmenten zusammengesetzt sein .
Die in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäßen Grabwerkzeuge (Schaufeln) 2 weisen jeweils einen im Wesentlichen ebenen Bodenabschnitt 2.7 auf, an den sich der jeweilige Schaufelrücken 2.2 anschließt. Die an dem ebenen Bodenabschnitt 2.7 anliegende Tangente tA definiert mit einem an den Schaufelrücken 2.2 bzw. an dessen Innenkontur angelegte Tangente t einen Außenwinkel , wie dies in Fig. 3
beispielhaft dargestellt ist.
Der Radius R des Schaufelrückens 2.2 nimmt mindestens bis zu einer Höhe des Schaufelrückens kontinuierlich, d.h. stetig oder diskontinuierlich, insbesondere segmentweise zu, in welcher die dortige Tangente t an der .konkav ausgebildeten Innenkontur mit der Tangente tA an dieser Innenkontur am Beginn 2.21 des unteren, ansteigenden Rückenbereiches 2.3 einen Außenwinkel α von mindestens 45°, vorzugsweise mindestens 60°, besonders bevorzugt mindestens 90°
einschließt .
Insbesondere in den in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen nimmt der Radius R des Schaufelrückens 2.2 mindestens bis zu einer Höhe des Schaufelrückens 2.2 stetig (kontinuierlich) bzw. segmentweise zu, in welcher die dortige Tangente t an der konkav ausgebildeten Innenkontur mit der Tangente tA an dieser Innenkontur am Beginn 2.21 des unteren, ansteigenden Rückenbereiches 2.3 einen Außenwinkel α von mehr als 135° einschließt. Der Radius Rn bzw. R5 des Schaufelrückens 2.2 beträgt am oberen Ende 2.4 der konkaven Krümmung mindestens das 1,2-fache, vorzugsweise mindestens das 1,5-fache des Radius Rl am Beginn 2.21 der konkaven
Krümmung.
Die Figuren 4a und 4b zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen die konkav ausgebildete Innenkontur des Schaufelrückens 2.2 jeweils durch einen aus geraden Innenkonturabschnitten 2.22', 2.23', 2.24', 2.25', 2.26' und ggf. 2.27' aneinandergereihten Polygonzug gebildet ist. Der kleinste innere Knickwinkel ß der konkav ausgebildeten Innenkontur beträgt mindestens 120°, vorzugsweise mindestens 150°. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4a nimmt die Länge der geraden Innenkontur- abschnitte 2.22', 2.23', 2.24', 2.25', 2.26' des Polygonzuges ab dem unteren, ansteigenden Rückenbereich 2.3 in Richtung des oberen Rückenendes 2.4 hin zu, wohingegen bei dem
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4b die Länge der aufeinanderfolgenden geraden Innenkonturabschnitten 2.22', 2.23', 2.24', 2.25', 2.26', 2.27' des Polygonzuges im Wesentlichen konstant bleibt, jedoch die inneren Knickwinkel ß, die von den
aufeinanderfolgenden geraden Innenkonturabschnitten 2.22', 2.23', 2.24', 2.25', 2.26', 2.27' des Polygonzuges definiert werden, ab dem unteren, ansteigenden Rückenbereich 2.3 in Richtung des oberen Rückenendes 2.4 hin zunehmen.
In den Figuren 4a und 4b ist jeweils durch eine gestrichelte Linie eine innere Hüllkurve H eingezeichnet, welche die zu einem Polygonzug aneinandergereihten geraden Innen- konturabschnitte 2.22', 2.23', 2.24', 2.25', 2.26', 2.27' der konkav ausgebildeten Innenkontur tangiert. In den Figuren 4a und 4b sind wiederum die Tangenten t und tA und der Außenwinkel gemäß Fig. 3 eingezeichnet. Fig. 4a und Fig. 4b lässt sich entnehmen, dass der Radius der inneren Hüllkurve H bzw. des Schaufelrückens 2.2 mindestens bis zu einer Höhe des Schaufelrückens 2.2 zunimmt, in welcher die dortige
Tangente t an der Hüllkurve H, welche die geraden Abschnitte der konkav ausgebildeten Innenkontur jeweils tangiert, mit der Tangente tA an dieser Hüllkurve am Beginn 2.21 des unteren, ansteigenden Rückenbereiches 2.3 einen Außenwinkel ot von mindestens 90°, vorzugsweise mindestens 120° einschließt.
Des Weiteren liegen Ausgestaltungen der in den Figuren 2 bis 4b dargestellten Schaufelkonturen im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die sich durch Kombinationen von Teilbereichen dieser Konturen ergeben. So kann der Schaufelrücken 2.2 des Grabwerkzeuges 2 beispielsweise auch, wie in Fig. 5 gezeigt, ab dem unteren ansteigenden Rückenbereich 2.3, d.h. am innenliegenden unteren Anfang 2.21 der konkav ausgebildeten Innenkontur mit einem aus geraden Innenkonturabschnitten 2.22', 2.23', 2.24' aneinandergereihten Polygonzug beginnen, an den sich in Richtung des oberen Rückenendes 2.4 hin ein oder mehrere bogenförmige Innenkonturabschnitte 2.25
anschließen. Alternativ kann die konkav ausgebildete
Innenkontur des erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges 2 auch am innenliegenden unteren Anfang 2.21 der konkav ausgebildeten Innenkontur mit einem oder mehreren bogenförmigen Innenkonturabschnitten 2.22 bzw. 2.23 beginnen (vgl. Fig. 3), dessen bzw. deren Radius in Richtung des oberen Rückenendes hin zunimmt, worauf sich dann ein Polygonzug aus geraden, aneinandergereihten Innenkonturabschnitten 2.24', 2.25', 2.26' in Richtung des oberen Rückenendes 2.4 hin anschließt.
Wie oben bereits ausgeführt, kann der Polygonzug dabei durch eine fiktive innere Hüllkurve H charakterisiert werden (vgl. Figuren 4b und 7). Der Polygonzug kann als Annäherung einer solchen Hüllkurve H angesehen werden und mit dieser verglichen werden. Der Radius r der fiktiven inneren Hüllkurve H, welche aufeinanderfolgende gerade Innenkonturabschnitte des Polygonzuges tangiert, nimmt in Durchlaufrichtung Z des Polygonzuges betrachtet bzw. ab dem Beginn des unteren, ansteigenden Schaufelrückenbereichs in Richtung des oberen Rückenendes, kontinuierlich oder diskontinuierlich zu. Eine diskontinuierliche Zunahme des Radius r der Hüllkurve H liegt vor, wenn dieser in aufeinanderfolgenden Knickbereichen des Polygonzuges, also zwischen aufeinanderfolgenden geraden Innenkonturabschnitten 2.22', 2.27', schrittweise zunimmt. In jedem dieser Knickbereiche lässt sich der Radius r der Hüllkurve H in Abhängigkeit des jeweiligen Knickwinkels ß und der Längen L der diesen Knickwinkel ß definierenden geraden Innenkonturabschnitte nach folgender Formel ermittelt:
ri = Li / (2 tan (0,5 (n - ßj ) ) .
Dabei sind
ßi der innere Knickwinkel zwischen zwei aufeinanderfolgenden benachbarten geraden Innenkonturabschnitten,
Li und Li+i die Längen der diesen Knickwinkel ß definierenden geraden Innenkonturabschnitte,
r der Radius der fiktiven Hüllkurve H im Knickbereich des Knickwinkels ßi zwischen den beiden aufeinanderfolgenden benachbarten geraden Innenkonturabschnitten mit deren Längen Li und Li+i . Für die Radien zweier aufeinanderfolgender Knickbereiche gilt dabei die Bedingung: ri+1 > ΓΑ.
Ebenfalls von der vorliegenden Erfindung umfasst sind
Ausführungsformen, bei denen sich Rückensegmente aus bogenförmigen Teilstücken und geraden Teilstücken (llr 12, I3) abwechseln. Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in Fig. 6 skizziert. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Grabwerkzeug 2 ist eine kontinuierliche oder segmentweise Zunahme des Radius R der konkav ausgebildeten Innenkontur des Schaufelrückens 2 . 2 hinter einem ersten Bereich 2.21 bzw. 2.3 der Innenkontur und vor einem letzten Bereich 2.28 bzw. 2.4 der Innenkontur mindestens einmal durch einen geraden Innenkonturabschnitt I2 unterbrochen. Alternativ ist es auch möglich, eine kontinuierliche oder segmentweise Zunahme des Radius R der konkav ausgebildeten Innenkontur des Schaufelrückens 2.2 hinter einem ersten Bereich 2.21 bzw. 2.3 der Innenkontur und vor einem letzten Bereich 2.28 bzw. 2.4 der Innenkontur mindestens einmal durch einen konkav ausgebildeten Innenkonturabschnitt k2 mit geringerem Radius als dem jeweiligen Radius der daran angrenzenden Innenkonturabschnitte zu unterbrechen (vgl. in Fig. 6 den strichpunktiert dargestellten Innenkonturabschnitt) . In Fig. 6 ist die fiktive innere Hüllkurve der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet.
Die Ausführung des erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges 2 ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind weitere Varianten denkbar, die auch bei abweichender Gestaltung von der in den Ansprüchen angegebenen Erfindung Gebrauch machen. Insbesondere ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Grabwerkzeuges 2 nicht auf Eimerkettenbagger beschränkt. Erfindungsgemäß ausgeführte Grabwerkzeuge 2 lassen sich vorteilhaft ebenso bei anderen Baggern sowie Rückladeeinrichtungen, wie zum Beispiel Becherwerken, Löffelbaggern, Schaufelladern, Schürfkübelbaggern (sogenannte „Draglines") und Schaufelradbaggern nutzen.

Claims

Patentansprüche
Schaufelartiges Grabwerkzeug (2) für Bagger oder
Rückladeeinrichtungen mit einem geschlossenen, festen Schaufelrücken (2.2), dessen Innenkontur in vertikaler, mittiger Querschnittebene des Grabwerkzeuges (2)
betrachtet konkav ausgebildet ist und einen unteren, ansteigenden Rückenbereich (2.3) und ein oberes
Rückenende (2.4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) des Schaufelrückens (2.2) ab dem Beginn (2.21) des unteren, ansteigenden Rückenbereiches (2.3) in Richtung des oberen Rückenendes (2.4) zumindest bis zu einer Teilhöhe des Schaufelrückens (2.2) zunimmt.
Grabwerkzeug (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) des Schaufelrückens (2.2) mindestens bis zu einer Höhe des Schaufelrückens (2.2) zunimmt, in welcher die dortige Tangente (t) an der konkav
ausgebildeten Innenkontur oder an einer inneren Hüllkurve (H) , welche Abschnitte der konkav ausgebildeten
Innenkontur tangiert, mit der Tangente (tA) an dieser Innenkontur oder Hüllkurve (H) am Beginn (2.21) des unteren, ansteigenden Rückenbereiches (2.3) einen
Außenwinkel ( ) von mindestens 30°, vorzugsweise
mindestens 45°, insbesondere vorzugsweise mindestens 60° einschließt .
Grabwerkzeug (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) des Schaufelrückens (2.2) mindestens bis zu einer Höhe des Schaufelrückens (2.2) zunimmt, in welcher die dortige Tangente (t) an der konkav ausgebildeten Innenkontur oder an einer inneren Hüllkurve (H) , welche Abschnitte der konkav ausgebildeten
Innenkontur tangiert, mit der Tangente (tA) an dieser Innenkontur oder Hüllkurve (H) am Beginn (2.21) des unteren, ansteigenden Rückenbereiches (2.3) einen
Außenwinkel (a) von mindestens 90°, vorzugsweise
mindestens 120° einschließt.
Grabwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die konkav ausgebildete Innenkontur zumindest teilweise durch einen aus geraden Innenkonturabschnitten (2.22', 2.23', 2.24', 2.25',
2.26', 2.27') aneinandergereihten Polygonzug gebildet ist .
Grabwerkzeug (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der geraden Innenkonturabschnitte (2.22', 2.23', 2.24', 2.25', 2.26') des Polygonzuges ab dem unteren, ansteigenden Rückenbereich (2.3) in Richtung des oberen Rückenendes (2.4) hin zunimmt.
Grabwerkzeug (2) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die inneren Knickwinkel (ß) , die von den aufeinanderfolgenden geraden Innenkonturabschnitten (2.22', 2.23', 2.24', 2.25', 2.26', 2.27') des Polygonzuges definiert werden, ab dem unteren, ansteigenden Rückenbereich (2.3) in Richtung des oberen Rückenendes (2.4) hin zunehmen.
Grabwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Polygonzug einer
Annäherung einer fiktiven inneren Hüllkurve (H) entspricht, welche die aufeinanderfolgenden geraden
Innenkonturabschnitte (2.22', 2.23', 2.24', 2.25', 2.26', 2.27') des Polygonzuges tangiert, wobei der Radius (r) der fiktiven inneren Hüllkurve (H) in Richtung des oberen Rückenendes (2.4) hin kontinuierlich oder
diskontinuierlich zunimmt.
8. Grabwerkzeug (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei diskontinuierlicher Zunahme des Radius der fiktiven Hüllkurve (H) deren Radius (rj., r2, r3) im
Knickbereich zwischen zwei aufeinanderfolgenden geraden Innenkonturabschnitten (2.22', 2.23', 2.24', 2.25'., 2.26', 2.27') des Polygonzuges in Abhängigkeit des inneren
Knickwinkels (ßi, ß2, ß3) und der Längen (Li, L2, L3) der den jeweiligen Knickwinkel (ßi, ß2, 3> definierenden geraden Innenkonturabschnitte nach der Formel
ri = Li /(2 tan (0,5 (n - ß±) ) )
ermittelbar ist,
wobei ßi der innere Knickwinkel zwischen zwei
aufeinanderfolgenden benachbarten geraden
Innenkonturabschnitten ist,
L und Li+i die Längen der diesen Knickwinkel ß
definierenden geraden Innenkonturabschnitte sind,
ri der Radius der fiktiven Hüllkurve (H) im Knickbereich des inneren Knickwinkels ß zwischen den beiden
aufeinanderfolgenden benachbarten geraden
Innenkonturabschnitten mit deren Längen Li und L+i ist, und wobei für die Radien zweier aufeinanderfolgender Knickbereiche die Bedingung r+i > ri gilt. Grabwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste der inneren Knickwinkel (ß) , die von den aufeinanderfolgenden geraden Innenkonturabschnitten (2.22' , 2.23', 2.24', 2.25', 2.26', 2.27') des Polygonzuges definiert werden,
mindestens 120°, vorzugsweise mindestens 150" beträgt.
Grabwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) des
Schaufelrückens (2.2) am oberen Ende (2.4) der konkav ausgebildeten Innenkontur mindestens das 1,2-fache, vorzugsweise mindestens das 1,5-fache des Radius (R) am Beginn (2.21) des unteren, ansteigenden Rückenbereiches (2.3) beträgt.
Bagger, insbesondere Eimerketten- oder Schaufelradbagger, gekennzeichnet durch mindestens ein Grabwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Rückladeeinrichtung gekennzeichnet durch mindestens ein Grabwerkzeug (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
PCT/EP2012/000759 2011-02-25 2012-02-22 Schaufelartiges grabwerkzeug für bagger oder rückladeeinrichtungen WO2012113542A1 (de)

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