DE3113342C2 - Baggerzahn - Google Patents

Abstract

Ein Grabezahn, bei welchem die Kupplung zwischen der Spitze und dem Anschlußstück durch eine allgemein wendelförmige Gewindeeinrichtung erreicht wird, mit einer außenliegenden Verriegelung, um das Entfernen durch entgegengesetzte Drehung bezüglich der Richtung der wendelförmigen Gewindeeinrichtung zu verhindern.

Description

Mit anderen Worten, Kräfte, welche normalerweise in querverlaufender Scherwirkung und Biegewirkung auf-

Die Erfindung betrifft einen Baggerzahn der im Ober- gebracht wurden, werden nun in Form einer Druckwirbegriff des Anspruches 1 angegebenen Gattung. Ein sol- 65 kung ausgeübt, aber, in Abhängigkeit von der Richtung eher Baggerzahn ist bereits aus der DE-PS 3 90 476 be- der Größe der aufgebrachten Kraft, können die Kräfte kannt. auch in einer Längs-Scherwirkung vorliegen. Bildhaft

Bei diesem bekannten Baggerzahn ist die Verbindung ausgedrückt kann der Unterschied der Wirkung der un-

terschiedlichen Krafttypen auf eine Verriegelungseinrichtung beispielsweise in Form eines Stabes oder eines Stiftes dadurch dargestellt werden, daß man zuerst einen Bleistift auf die Kante eines Tisches legt, wobei ein Abschnitt über den Tisch hinaus vorspringend übersteht Es bedarf keiner starken, nach unten gerichteten Kraft am überhängenden Ende des Bleistiftes, um ihn herunterspringen zu lassen bzw. abzubrechen, was von der querverlaufenden Scherwirkung herrührt Wenn man andererseits den Bleistift ganz auf den Tisch legt und ihn derselben, nach unten gerichteten Kraft oder einer in Längsrichtung wirkenden Kraft unterwirft, geschieht nichts. Tatsächlich ist eine wesentliche Kraft erforderlich, um den Bleistift zu zerquetschen, d. h. um die Fasern des Bleistiftes zu veranlassen, sich in Längsrichtung von jeder Stelle des Punktes der Kraftaufbringung wegzubewegen.

Bevorzugte Ausführungsformen des Baggerzahnes nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Zahnes,

Fig.2 eine Explosionsdarstellung des Zahnes nach Fig. 1,

F i g. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 1 und

F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 1.

Bei der vorliegenden Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 20 allgemein den erfindungsgemäßen Baggerzahn. Wie am besten aus F i g. 2 ersichtlich ist, bezeichnet das Bezugszeichen 21 einen Zahnhalter, während das Bezugszeichen 22 eine Zahnspitze bezeichnet, wobei der Zahnhalter 21 lediglich bruchteilhaft zu sehen ist, da insoweit ein Schaft üblicherweise zur Befestigung des Zahnhalters 21 an der Baggerkübellippe usw. vorgesehen ist. Die kombinierte Anordnung vervollständigt eine Verriegelung mit einer Verriegelungseinrichtung 24, die bei der in Fi g. 1 bis 4 dargestellten Ausfühiungsform in Form eines U-förmigen Stiftes bzw. Gliedes ausgebildet ist. Als Verriegelungseinrichtung 24 können jedoch auch zwei nicht miteinander verbundene Stifte oder sogar ein einziger Stift verwendet werden.

Die Zahnspitze 22 weist eine mit der Erde in Eingriff stehende Kante 25 am einen Ende hiervon sowie eine Kupplungseinrichtung auf, die aus einer Aufnahmebuchse 26 besteht, welche sich vom Montageende hiervon nach vorne erstreckt. Der Zahnhalter 21 ist in der vorliegenden Darstellung mit einer nach vorne vorspringenden Nase 27 ausgestattet, welche zur Aufnahme im Inneren der Aufnahmebuchse 26 eingerichtet ist.

In manchen Fällen können die Nase 27 und die Aufnahmebuchse 26 umgekehrt sein, als wäre das Montageende der Spitze 22 mit einem Schaft ausgestattet, der der Nase 27 stark ähnelt, und das Anschlußstück wäre mit einer Aufnahmebuchse 26 ausgestattet, die sehr stark der Aufnahmebuchse 26 und der Spitze 22 ähnelt. Allerdings ist die Spitze 22 jenes Elements, das üblicherweise mit der Aufnahmebuchse 26 ausgestattet ist, weil es dasjenige Element ist, das weggeworfen wird, wenn es abgenutzt oder stumpf ist. Hierbei ist es vorteilhaft f·"·. ^/Midt^nI/teiiFe I TntArnplimor neu/ Hiia N^Af)CrAn ujactdie dazu passenden Nuten 30 (siehe insbesondere F i g. 2) am Inneren der Aufnahmebuchse 26 vorgesehen sind. Genauer gesagt, eine Mehrzahl von Gewindegängen ist rund um die Nase 27 sowie in der Aufnahmebuchse 26 vorgesehen, wobei sich jeder Gewindegang nur über einen kleineren Abschnitt des Umfangs von Nase 27 oder Aufnahmebuchse 26 erstreckt, je nachdem wie der Fall gerade liegt Der Hauptabschnitt der Nase 27 ist in optimaler Weise eine Rotationsfläche, die um die Längsachse erzeugt ist, und kann konisch sein, indem diese durch Rotieren einer geraden Linie erzeugt wird, die zur Längsachse geneigt ist, oder in dem man eine andere Kurve, wie etwa eine Parabel, rotieren läßt

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Einsteck- bzw. Aufnahmeteile des Gewindes 28, d. h. die Auskehlungen 29 und Nuten 30, zwischen Nase 27 und Autnahmebuchse 26 ausgetauscht werden können. Wie bereits vorher erläutert wurde, wird allerdings die Spitze 22 normalerweise weggeworfen, während die mittlere Lebensdauer eines Zahnhalters 21 etwa jene fünf Spitzen 22 beträgt, so daß es von Vorteil ist den Metallbedarf der Spitze 22 auf ein Mindestmaß zu reduzieren und deshalb die Nuten 30 hierin anzubringen.
Das Gewinde 28 kann als wendeiförmige Gewindeeinrichtung ausgebildet sein, unter der ein gewindeähnliches Element verstanden wird, das dadurch erzeugt wird, daß man einen Punkt in allgemein gleichförmiger Weise gleichzeitig sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung auf eine Rotationsfläche bewegt. Somit werden in Abhängigkeit von den jeweiligen Geschwindigkeiten der Bewegung in den beiden Richtungen steilere oder flachere Gewindegänge erzeugt. Das Bezugszeichen 31 (siehe Fig. 1 und 2) bezeichnet die Rotationsfläche zwischen den Gewindegängen 29. Am vorderen Ende der Nase 27 ist an der Stelle 32 ein Stabilisierungsabschnitt vorgesehen, der Träger-Lagerflächen aufweist, welche auch rund um die Längsachse erzeugt werden. Ferner ist der Winkel der Nase 27 in der Oberfläche des Rotationsbereiches 31 relativ zur Achse verhältnismäßig flach, und zwar in der Größenordnung von 17°.

Beim Zusammenbau wird die Zahnspitze 22 derart positioniert, daß das vordere Ende der Auskehlungen 29 der Nase 27 auf das rückwärtige Ende der Nuten 30 der Spitze 22 ausgerichtet ist, und dann die Spitze 22 um näherungsweise 45° gedreht wird. Danach kann die bei der vorliegenden Ausführungsform als U-förmiger Bügel ausgebildete Verriegelungseinrichtung 24 in zwei seitliche Formteile eingeführt werden. Diese bestehen aus Zungen 33, die sich nach hinten erstrecken und in denen Schlitze 35 vorgesehen sind, und aus passenden Aussparungen 36 im Zahnhalter 21, die die Zungen 33 aufnehmen. Die Zungen 33 an der Zahnspitze 22 treten in die Ausnehmungen 36 im letzten Stadium der Montage durch Drehung der Zahnspitze 22 ein.

Dann wird die als umgekehrt U-förmiger Verriegelungsstift ausgebildete Verriegelungseinrichtung 24 angebracht. Zu diesem Zweck ist eine querverlaufende Aussparung 37 in der oberen Oberfläche des Zahnhalters 21 vorgesehen. Die Verriegelungseinrichtung 24 wird durch geringfügige Verformung der Schenkelab- cohnittA in pinAtn ICninL· ^R an Ort nn/4 QtAllf» orAnnlttpn

geworfenen Metalls auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Die Erfindung verwendet ein Gewinde 28, um die Kupplung zwischen der Zahnspitze 22 und dem Zahnhalter 21 herbeizuführen. In der vorliegenden Darstellung sind die Gewindegänge oder die wendeiförmigen Auskehlungen 29 an der Nase 27 vorgesehen, während Die obere Oberfläche des Zahnhalters 21 kann in Längsrichtung an der Stelle 39 geschlitzt sein, um einen mitiigen Schwalbenschwanz eines Verschleißdeckels 23 aufzunehmen, während die Zahnhalterseiten an den Stellen 40 und 41 geschlitzt sind, um die Seitenfhinsche des Verschleißdeckels 23 aufzunehmen. Eine integrierte.

ringförmige Wand 45 gerade vor der Aussparung 37 ist an den Stellen 42,43 und 44 eingekerbt, um den Durchgang der Seitenflansche bzw. des mittigen Schwalbenschwanzes des Verschleißdeckels 23 aufzunehmen. Wenn die als U-förmiger Bügel ausgebildete Verriegelungseinrichtung 24 angebracht ist, liegt sie gegen das vordere Ende des Verschleißdeckels 23 an der Stelle 46 an, um diesen an Ort und Stelle zu verriegeln. Somit verriegelt die Verriegelungseinrichtung 24 nicht nur zeitweise die Zahnspitze 22 am Zahnhalter 21, sondern führt dieselbe Funktion auch bezüglich des Verschleißdeckels 23 durch.

Die Verriegelungseinrichtung 24 ist aus Federstahl aufgebaut, und weil deren Schenkel abgewinkelt oder verformt werden, ist eine gewisse Kraft erforderlich, um diese in der Aussparung 37 und durch die Schlitze 35 in den Zungen 33 hindurch anzubringen. Dies trägt dazu bei, daß die Spitze stramm an der Nase 27 gehalten wird. Der stabilisierte Nasenabschnitt 32 bei einer Nenn-Zahngröße von 107,95 mm (gemessen quer zur Basis der Nase 27) nimmt die vorderen 25,4 mm der 101,6mm langen Nase 27 ein; an diesem Ende erstreckt sich der konische Bereich der Nase 27 allgemein über etwa 60% bis etwa 85% der Nase 27. In jedem Fall erstrecken sich die Rotationsflächen 31 über den größten Teil der Lange der Nase 27, ausgehend von der Rückseite hiervon, d. h. von der ringförmigen Wand 45.

Die Auskehlungen 29 und Nuten 30 erstrecken sich über die Nasenlänge. Der Stabilisierungsabschnitt 32 ist im Querschnitt rechtwinklig. Es können allerdings auch andere Formen vorteilhaft verwendet werden, z. B. quadratische, sechseckige, kreisförmige usw. Bei der dargestellten rechteckigen Form weisen die obere und untere Trägerlagerfläche eine größere Erstreckung auf, während sie ein schlankeres Profil liefern, um das Eindringungsvermögen zu erhöhen. Die Auskehlungen 29 oder Nuten 30 sind im vorliegenden Fall die »Ecken« 58 des Stabilisierungsabschnittes 32, d. h. die Schnittpunkte der nebeneinanderliegenden Seiten 59 und 60 beispielsweise des Nasenscheitels. Die Seite 59, die obere und untere Seite des rechteckigen Scheitels sind allgemein senkrecht zur Axialkomponente einer Kraft, welche auf die Spitze aufgebracht wird.

Eine alternative Maßnahme zum Festspannen der Spitze 22 am Zahnhaiter 21 besteht darin, daß man die Schenkel der im vorliegenden Fall U-förmigen Verriegelungseinrichtung 24 abschrägt, indem man sie etwa mit einem sich nach unten fortlaufend verringerten Querschnitt ausbildet, wobei man bei der Anbringung eine Keilwirkung erzeugt

Die Umwandlung der Kräfte von der querverlaufenden Scherwirkung und Biegewirkung in solche, die auf Druck wirken, wird dadurch realisiert, daß man die außerhalb des Nasenquerschnittes liegende Verriegelung vorsieht Wenn die Spitze 22 unter Wirkung einer aufschraubbaren Kraft gedreht wird, bewegen sich die Zungen 33 aus ihrer im wesentlichen vertikalen Ausrichtung in eine, welche zur Vertikalen hin geneigt ist (siehe F i g. 3). Dies führt dazu, daß die Kraft nahe der Unterseite der Zungen 33 vielmehr eine radial einwärts wirkende Zugkraft ist, statt einer querverlaufenden Scherkraft

In einer gewissermaßen analogen Weise bewegt die Drehung, d. h. das Aufschrauben der Spitze, die Zunge nach vorne. Dies bewegt die Verriegelungseinrichtung 24 aus ihrem Zustand, in dem sie unter einer zwar vorliegenden, aber allgemein geringen Vorspannung steht in einen Zustand, in welchem der verformte Abschnitt unter einer Druckspannung steht, was dazu führt, ihn gerade zu drücken. Was eine zerstörende, querverlaufende Scherkraft gewesen wäre, wird somit wiederum in eine verhältnismäßig gutartige, in Längsrichtung wirkende Druckkraft umgewandelt. Die Verdrillungswirkung, die durch die wendeiförmige Gewindekupplung vorgegeben ist, liefert somit eine gänzlich unterschiedliche Erscheinung oder Zusammenwirkung, so daß die Dicke der Verriegelung wesentlich verringert werden kann und anstelle der aus dem Stand der Technik bekannten größeren Stifte mehr Zahnmetall verwendet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 von Zahnspitze und Zahnhalter mit Hilfe eines am Patentansprüche: Zahnhalter ausgebildeten Gewindeabschnittes vorgese hen, welcher in eine entsprechende, mit Gewinde verse-

1. Baggerzahn mit einem an einem Räumkübel hene Bohrung in der Zahnspitze eingreift Ein Sicheod. dgL befestigbaren Zahnhalter, mit einer auf den 5 rungsbolzen aus Bronze ist von außen zwischen Zahn-Zahnhalter lösbar befestigten Zahnspitze und mit halter und Zahnspitze in eine entsprechende Bohrung einer die Zahnspitze mit dem Zahnhalter verbinden- eingeführt, die zum einen Teil im Zahnhalter und zum den Verriegelung, wobei die Zahnspitze sowie der anderen Teil in der Zahnspitze verläuft Dieser Siche-Zahnhalter zum gegenseitigen Kuppeln einerseits rungsbolzen dient dazu, eine Drehbewegung der Zahneine Nase sowie andererseits eine der Nase entspre- 10 spitze um den mit Gewinde versehenen Abschnitt des chende Aufnahme aufweisen, wobei die Nase, wie Zahnhalters zu verhindern.

die Aufnahme, derart mit Vorsprüngen oder Vertie- Dieser bekannte Baggerzahn ist insofern nachteilig, fungen versehen ist, daß das gegenseitige Kuppeln als der Sicherungsbolzen in einem festigkeitsmäßig sehr mittels einer Drehbewegung der Zahnspitze um ihre gefährdeten Bereich, nämlich im Grenzbereich von Längsachse erfolgt, und wobei eine Rückdrehung 15 Zahnhalter und Zahnspitze vorgesehen ist Bei dem beder der Zahnspitze durch die außerhalb des Nasen- kannten Baggerzahn ist zu befürchten, daß der Sichequerschnitts angeordnete Verriegelung verhindert rungsbolzen durch Scherspannungen überbeansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die wird, da Bewegungen der Zahnspitzen-Innenseite rela-Verriegelung aus miteinander in Eingriff stehenden tiv zur Außenseite des Zahnhalters dazu führen, den Formteilen (33,36) an der Zahnspitze (22) und dem 20 Stift in der Bewegungsebene abzuscheren.
Zahnhalter (21) und einer mit diesen Formteilen (33, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bag-36) zusammenwirkenden Verriegelungseinrichtung gerzahn der im Oberbegriff des Anspruches 1 angege-(24) besteht, welche hinter der Nase (27) vorgesehen benen Gattung so auszubilden, daß er eine erhöhte Feist, stigkeit aufweist und damit ein höheres Maß an Sicher-

2. Baggerzahn nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 heit gewährleistet

zeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (24) U- Diese Aufgabe wird bei der im Anspruch 1 angegebe-

förmig ausgebildet ist und daß der Zahnhalter (21) nen Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale

mit einer querverlaufenden Aussparung (37) hinter gelöst.

der Nase (27) zur Aufnahme des Steges der U-för- Der mit Hilfe der Erfindung erzielbare technische

mig ausgebildeten Verriegelungseinrichtung (24) 30 Fortschritt ergibt sich in erster Linie daraus, daß die

ausgestattet ist Verriegelung völlig außerhalb des als Kupplung zwi-

3. Baggerzahn nach Anspruch 2, dadurch gekenn- sehen Zahnhalter und Zahnspitze dienenden Gewindes zeichnet, daß die Schenkel der U-förmigen Verriege- liegt. Von besonderer Bedeutung ist, daß die Einstecklungseinrichtung (24) senkrecht zu deren Ebene ge- nase bzw. der der Einstecknase vorangehende Abschnitt knickt sind, daß die Zahnspitze (22) sich nach hinten 35 massiv ausgebildet ist, d. h. nicht durch eine Durcherstreckende Zungen (33) aufweist und jede der gangsbohrung geschwächt ist. Die erfindungsgemäße Zungen (33) derart geformt ist, daß sie den Knick Anordnung der Verriegelungseinrichtung, die als U-för-(38) im Schenkel der Verriegelungseinrichtung (24) miger Bügel bzw. Sicherungsstift, oder als zwei nicht aufnimmt, und daß die freien Enden der Schenkel in miteinander verbundene Sicherungsstifte oder als nur Ausnehmungen am Zahnhalter (21) eingreifen. 40 ein einziger Sicherungsstift ausgebildet sein kann, hinter

4. Baggerzahn nach Anspruch 3, dadurch gekenn- der Nase ergibt den besonderen Vorteil, daß die Verriezeichnet, daß jede der Zungen (33) mit einem Schlitz gelungseinrichtung unabhängig von der Art ihrer Aus-(35) zur Aufnahme seines zugeordneten Schenkels bildung nicht zu einer Schwächung des Zahnes führt, ausgebildet ist, und daß der Schlitz derart bemessen und insbesondere nicht zu einer Schwächung im Bereich ist, daß in seinem Inneren der Knick (38) teilweise 45 der Einstecknase. Beim erfindungsgemäßen Baggergerade gerichtet wird. zahn führt eine Relativbewegung der Zahnspitze zum

5. Baggerzahn nach Anspruch 4, dadurch gekenn- Zahnhalter zu einer Beaufschlagung der Verriegelungszeichnet, daß jeder Schlitz (35) mit einer allgemein einrichtung mit Scherkräften an Orten, an welchen die V-förmigen Rückwand ausgestattet ist, um allge- Verriegelungseinrichtung am Zahnhalter abgestützt ist, mein mit der Form des Knickes (38) übereinzustim- 50 wodurch die Druckbeanspruchungen leicht aufgenommen, men werden können. Mithin führen im Betrieb typisch

6. Baggerzahn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, auftretende Beanspruchungen, welche bei herkömmlidadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (29) chen Baggerzähnen einen Scherbruch hervorrufen kön- und Vertiefungen (30) ein Gewinde (28) bilden, das nen, beim erfindungsgemäßen Baggerzahn zu einer Beeine Mehrzahl von Gewindegängen aufweist, die 55 anspruchung in Längsrichtung, welche von den verwenrund um die Nase (27) sowie in der Aufnahmebuchse deten Stahlwerkstoffen problemlos aufgenommen wer-(26) vorgesehen sind, wobei sich jeder Gewindegang den können. Anders ausgedrückt führt die Tatsache, daß nur über einen kleineren Abschnitt des Umfangs der die Verriegelung des erfindungsgemäßen Baggerzahnes Nase (27) oder der Aut'nahmebuchse (26) erstreckt. seitlich von der Längs-Mittellinie liegt, dazu, daß die

60 Verriegelungseinrichtung einer Druckwirkung und in