DE2841523C2 - Aus Zahn und Adapter bestehender Werkzeugsatz für den Saugkopf von Saugkopfbaggern - Google Patents

Description

wobei der Zahn einerseits, der Adapter andererseits im Bereich des Zahnrandes und damit im Bereich des Adapterfußes einander zugeordnete, orthogonal zur Werkzeugachse verlaufende Bohrungen aufweisen, in die ein Verbindungskeil und eine elastische Einlage eingesetzt sind, und wobei der Adapterkopf sowie der Zahn durch die elastische Einlage unter Vorspannung an umlaufenden Tragfläche» gegeneinander abgestützt sind, die einerseits im Bereich der Spitze des Adapterkopfes, andererseits oberhalb der Bohrung für den Verbindungskeil angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Zahn aus einem Stahl der Qualität Mn — Cr — Mo — Ni mit einer Richtanalyse von

0,7-1,0% Mn
0,7-2,2% Cr
0,3-0,6% Mo
0,5-2,2% Ni
bei max. 0,45% C
Rest Fe

10

15

20

25

30

b)

besteht, der auf eine Festigkeit von 140 bis 200 kp/mm², vorzugsweise auf eine Festigkeit

von 180 kp/mm², bei einer Dehnung von über 6%, vorzugsweise von mindestens 8%, vergütet ist,

der Adapter aus einem schweißbaren MnV-Stahl mit einer Richtanalyse von

40

45

1,6-2,0% Mn
0,6-1,5% V
bei 0,35-0,5% C
Rest Fe

besteht, der auf eine Festigkeit über 100 kp/ mm², vorzugsweise von mindestens 120 kp/ mm², vergütet ist.

wobei die Tragflächen (10,11) etwa als Kreisringflächen ausgeführt sind, deren untere in einem Übergangsbereich zwischen dem außenkonischen Adapterkopf (3) und einem zylindrischen oder fastzylindrischen Adapterkopfteilstück (13) angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft einen aus Zahn und Adapter bestehenden Werkzeugsatz für den Saugkopf von Saugkopfbaggern, mit außenkonischem Adapterkopf und angepaßter, innenkonischer Adapterkopfaufnahme im Zahn, wobei der Zahn einerseits, der Adapter andererseits im Bereich des Zahnrandes und damit im Bereich des Adapterfußes einander zugeordnete, orthogonal zur Werkzeugsatzachse verlaufende Bohrungen aufweisen, in die ein Verbindungskeil und eine elastische Einlage eingesetzt sind, und wobei der Adapterkopf sowie der Zahn durch die elastische Einlage unter Vorspannung an umlaufenden Tragflächen gegeneinander abgestützt sind, die einerseits im Bereich der Spitze des Adapterkopfes, andererseits oberhalb der Bohrung für den Verbindungskeil angeordnet sind.

Bei einem bekannten Werkzeugsatz der beschriebenen Gattung (US-PS 29 84 028) werden für Zahn und Adapter herkömmliche Staiilgußlegierungen verwendet, die für hohe Verschleißbeanspruchungen eingerichtet sind. Das ist jedoch nicht frei von Nachteilen. Tatsächlich kommt es nämlich zu Schwingungserscheinungen zwischen Zahn und Adapter beim Arbeiten des Saugkopfes. Diese Schwingungserscheinungen pflanzen sich auch in den Saugkopf hinein fort. Sie führen zu vorzeitigem Verschleiß in Lagerstellen des Aggregates, insbesondere am außenkonischen Adapterkopf und in der innenkonischen Adapteraufnahme. Sie lösen außerdem zuweilen Dauerbrüche aus. Darüber hinaus ist auch die Standzeit der Zähne in bezug auf ihre abrasiven Beanspruchungen verbesserungsbedürftig. — Die Verhältnisse werden noch ungünstiger, wenn die abstützenden Tragflächen beidseits des Verbindungskeils angeordnet sind (DE-GM 76 03 807, FR-PS 20 32 575).

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Werkzeugsatz so weiter auszubilden, daß die beschriebenen Schwingungserscheinungen reduziert und praktisch vollständig vermieden werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß

a) der Zahn aus einem Stahl der Qualität Mn — Cr — Mo — Ni mit einer Richtanalyse von

0,7-1,0% Mn
0,7-2,2% Cr
0,3-0,6% Mo
0,5-2,2% Ni
bei max. 0,45% C
Rest Fe

besteht, der auf eine Festigkeit von 140 bis 200 kp/mm², vorzugsweise auf eine Festigkeit von 180 kp/mm², bei einer Dehnung von über 6%, vorzugsweise von mindestens 8%, vergütet ist,

b) der Adapter aus einem schweißbaren MnV-Stahl mit einer Richtanalyse von

1,6-2,0% Mn
0,6-1,5% V
bei 0,35-0,5% C
Rest Fe

besteht, der auf üne Festigkeit über 100 kp/mm², vorzugsweise von mindestens 120 kp/mm², vergütet ist

wobei die Tragflächen etwa als Kreisringflächen ausgeführt sind, deren untere in einem Übergangsbereich zwischen dem außenkonischen Adapterkopf und einem zylindrischen oder fastzylindrischen Adapterkopfteilstück angeordnet ist.

Grundsätzlich sind Stähle für die Zähne von Erdbewegungsmaschinen bekannt, deren Analysenwerte und Festigkeiten zumindest teilweise die in Merkmal a) angegebene Richtungsanalyse überdecken (vgl. Baumaschinendienst — Heft 11 — November 1976,

Seiten 496 bis 501, insbesondere Tabelle auf Seite 496).

Erfindungsgemäß arbeitet jedoch ein Zahn aus einem Material vergleichsweise hoher Festigkeit und Dehnung auf einen Adapterkern vergleichsweise geringer Festigkeit, was unter Berücksichtigung der angegebenen Geometrie zu einer Dämpfung auftretender Schwingungen führt. Ein erfindungsgemäßer Werkzeugsatz ist deshalb zunächst von der konstruktiven Gestaltung her in schwingungstechnischer Hinsicht ein gleichsam schwingungsfeindliches System mit sehr erheblicher Eigendämpfung ohne reguläre Stellen an den umlaufenden Tragflächen. Diese Merkmale drücken das System insgesamt gleichsam in den aperiodischen Grenzfall, zumal üblicherweise die Konsulwinkel klein sind. Durch die Werkstoffkoirbination wird diese Dämpfung unter- is stützt, wobei sich der Zahn einerseits und der Adapter andererseits im Bereich der etwa kreisringförmigen Tragflächen aneinander anschmiegen, ohne beim Arbeiten des Werkzeuges dort zu fressen. Damit ergibt sich ein ungewöhnlich gutes Verschleißverhalten, und zwar auch bei extrem abrasiven Beanspruchungen.

Bei dem Stahl für den Zahn kann es sich zum Beispiel um die Qualität 40 Ni Cr Mo 7.3, Werkstoff 16 562 handeln. Bei dem Stahl für den Adapter um die Qualität 42 Mn V 7. Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeugsatz können Zahn und Adapter sowohl durch Schmieden als auch durch Gießen hergestellt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 die Ansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugsatzes,

Fig.2 den Axialschnitt AA durch den Gegenstand nach F ig. 1,

Fig.3 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach F i g. 1 und

Fig.4 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach F i g. 2.

Der in den Figuren dargestellte Werkzeugsatz ist für den Saugkopf von Saugkopfbaggern bestimmt. Ein solcher Saugkopf nimmt eine Mehrzahl von entsprechenden Werkzeugsätzen auf, die zumeist an besonderen Stegen mittels Anschweißen befestigt werden. Der Werkzeugsatz besteht einerseits aus dem sog. Zahn 1, andererseits aus dem Adapter 2.

Der Adapter 2 besitzt einen außenkonischen Adapterkopf 3. Der Zahn 1 besitzt eine angepaßte, innenkonische Adapterkopfaufnahme 4. Der Zahn 1 einerseits, der Adapter 2 andererseits sind im Bereich des Zahnrandes 5 und damit im Bereich des Adapterfußes 6 mit einander zugeordneten, orthogonal zur Werkzeugachse 7 verlaufenden Bohrungen 8, 9 versehen. In diese Bohrungen 8, 9 ist zusammen mit einer elastischen Einlage ein Verbundkeil einsetzbar, was nicht gezeichnet wurde. Die Anordnung ist im ganzen so getroffen, daß der Adapterkopf 3 sowie der Zahn 1 durch die elastische Einlage unter Vorspannung an Tragflächen 10,11 gegeneinander abgestützt sind.

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung de.- F i g. 2 und 4 entnimmt man, daß die Tragflächen 10,

11 als Ringflächen ausgeführt sind. Dabei sind die Trag-Ringflächen 10,11 einerseits im Bereich der Spitze

12 des Adapterkopfes 3, andererseits in Richtung auf die Spitze 12 des Adapterkopfes 3 oberhalb der Bohrung 8 für den Verbindungskeil angeordnet.

In den Figuren ist diejenige Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugsatzes gezeichnet, bei der an den außenkonischen Adapterkopf 3 ein zylindrisches oder fastzylindrisches Adapterkopfteilstück 13 anschließt. Die untere der Trag-Ringflächen 1Ϊ befindet sich im Obergangsbereich zwischen außenkonischem Adapterkopf 3 und zylindrischem oder fastzylindrischem Aoapterkopfteilstück 13. Auch die Bohrung 8 für den Verbindungskeil ist in diesem Adapterkopfteilstück 13 angeordnet. — Außerhalb der beschriebenen Trag-Ringflächen 10, 11 ist zwischen außenkonischem Adapterkopf 3 und innenkonischer Adapterkopfaufnahme 4 ein Abstandsspalt 14 freigelassen, der ebenfalls umläuft. Das gilt auch für den Bereich oberhalb der Stirnfläche 15 des Adapterkopfes 3 und auch für den unteren Bund 16 im Adapterkopf 3. Der Zahn 1 besteht aus der eingangs beschriebenen Legierung, der Adapter 2 ist ebenfalls aus einer besonderen Legierung aufgebaut. Im Ausführungsbeispiel sind Zahn 1 und Adapter 2 als Gesenkschmiedeteile ausgeführt, Passung 0,5°. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, die beschriebenen Bauteile als Gußteile herzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Aus Zahn und Adapter bestehender Werkzeugsatz für den Saugkopf von Saugkopfbaggern, — mit

   außenkonischem Adapterkopf und
   angepaßter, innenkonischer Adapterkopfaufnahme im Zahn,