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Die Erfindung bezieht sich auf einen Träger für eine fliegende Schneiddiskenlagerung, welcher an einem rotierbar gelagerten Grundkörper über eine Verschraubung festlegbar ist, bei welchem die Schneiddisken unter Zwischenschaltung von Kegelrollenlagern am Träger abgestützt sind, wobei am Umfang des Grundkörpers Nuten angeordnet sind und der Träger relativ zur Rotationsachse der Disken abgewinkelt oder gekröpft ausgebildet ist und an seinem der Diskenlagerung abgewandten Ende einen dem Querschnitt der Nuten entsprechenden Querschnitt aufweist.
Ein derartiger Träger ist aus der WO 99/18326 A1 bekannt geworden.
Für das Schneiden von Gestein werden u.a. Schneidräder eingesetzt, an deren Umfang rotierbar gelagerte Disken festgelegt sind. Das Schneidrad besteht hierbei aus einem Rotationsgrundkörper, welcher mehrere Schneiddiskeneinheiten aufnehmen kann. Eine fliegende Schneiddiskenlagerung ist beispielsweise aus der US-A 3,749,188 bekannt geworden, bei welcher die Diskenlagerung einen Lagerzapfen bzw. -träger aufweist, welcher in einer rechteckförmigen Ausfräsung des Grundkörpers über eine Verschraubung festgelegt wird. Bei derartigen Anordnungen werden die hohen Schneidreaktionskräfte über einen entsprechenden Hebelarm von der Verschraubung aufgenommen, wobei die Schraubbolzen hohen mechanischen Beanspruchungen unterworfen sind.
Darüber hinaus müssen die Lagerzapfen in die Ausfräsung eingepasst werden, wodurch an den Kanten der Lagerzapfen Reibungskräfte entstehen, welche bei hoher schlagartiger Beanspruchung der Lagerzapfen ein entsprechendes Spiel zur Folge haben können, welches den Verschleiss begünstigt.
Aus der WO 97/25514 ist eine Schneiddiskenlagerung bekannt geworden, bei welcher der Träger bzw. Lagerzapfen der Schneiddisken relativ zur Achse des Grundkörpers verschränkt angeordnet ist und bei welcher weiters die Lagerung der Schneiddisken mittels Kegelrollenlager an dem Lagerzapfen bzw. Tragzapfen festgelegt ist. Mit derartigen Ausbildungen ist es möglich, die Rotationsachse der Disken geneigt zur Rotationsachse des Grundkörpers anzuordnen, wodurch entsprechende aussermittige Kräfte von der Festlegung der Lagerzapfen bzw. des Trägers aufgenommen werden müssen. Aus der WO 98/13573 ist eine weitere Anordnung der Lagerung von Schneiddisken bekannt geworden, bei welcher zur Aufnahme grosser Schneidkräfte ein äusserer Lagerkörper durch zwei Kegelrollenlager am Lagerzapfen angeordnet ist und das Schneiddiskenelement auf diesem Lagerkörper gesondert festgelegt ist.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Festlegung der Träger am Grundkörper, und damit die Lagerung, für den Einsatz bei besonders hartem Gestein zu verbessern und gleichzeitig sicherzustellen, dass Teile, welche einem hohen Verschleiss unterworfen sind, in einfacher Weise ohne Verlust der Tragfähigkeit der Lagerung ausgetauscht werden können. Die Erfindung zielt somit darauf ab, eine hohe Tragfähigkeit der Lagerung und eine starre Befestigung am Grundkörper des Bohrwerkzeuges zu gewährleisten, wobei gleichzeitig ein einfacher Austausch von Verschleissteilen ohne Verlust der Tragfähigkeit der Lagerung ermöglicht werden soll.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht der erfindungsgemässe Träger in Kombination mit dem rotierbar gelagerten Grundkörper im Wesentlichen darin, dass die am Umfang des Grundkör- pers angeordneten Nuten trapezförmigen Querschnitt aufweisen und der Träger quer zu den parallelen Trapezseiten dieses Querschnitts verlaufende Durchbrechungen für die Aufnahme von Befestigungsschrauben aufweist und dass an der relativ zum Grundkörper aussenliegenden längeren der zueinander parallelen Trapezseiten des Trägers eine in Achsrichtung der Rotationsachse der Disken verlaufende Bohrung für die Aufnahme eines Befestigungsbolzens für die Diskenlagerung mündet.
Dadurch, dass anstelle der bekannten rechteckförmigen Ausfräsungen für die Lagerzapfen am Umfang des Grundkörpers im Wesentlichen trapezförmigen Querschnitt aufweisende Nuten angeordnet sind und der Träger an seinem der Diskenlagerung abgewandten Ende eine dem trapezförmigen Querschnitt der Nuten entsprechende Querschnittsform aufweist, gelingt es, einen mehr oder minder grossen Anteil der Reaktionskräfte über die seitlichen Flanken des trapezförmigen Querschnitts des Trägers aufzunehmen, so dass die Befesti-
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gungsschrauben entsprechend entlastet werden.
Gleichzeitig erlaubt eine derartige Ausbildung den einfachen Ausbau von schadhaft gewordenen Trägern, wobei durch Selbstzentrierung beim Ersatz durch einen nicht verschlissenen Träger eine sichere Festlegung mit entsprechender Tragfähigkeit und Starrheit jederzeit gelingt. Die Ausbildung ist insbesondere für abgewinkelte oder gekröpfte Ausbildungen des Trägers relativ zur Rotationsachse geeignet, wobei die einfache Lösbarkeit und Festlegung des Trägers die Möglichkeit bietet, Träger mit unterschiedlicher Kröpfung bzw. unterschiedlicher Abwinkelung für die jeweilige Gesteinsbeschaffenheit und insbesondere die jeweilige Härte des Gesteins einzusetzen, ohne dass weitere Modifikationen am Schneidwerkzeug erforderlich wären.
Die besonders einfache Festlegung der rotierbar gelagerten Disken gelingt bei dieser Ausbildung dadurch, dass zusätzlich zu den quer zu den parallelen Trapezseiten des Querschnitts des Trägers verlaufenden Durchbrechungen für die Aufnahme von Befestigungsschrauben für die Festlegung des Trägers am Grundkörper eine im Wesentlichen in Achsrichtung der Rotationsachse der Disken verlaufende Bohrung für die Aufnahme eines Befestigungsbolzens für die Diskenlagerung vorgesehen ist, wobei diese Bohrung an der relativ zum Grundkörper aussenliegenden längeren der zueinander parallelen Trapezseiten mündet und auf diese Weise auch bei montiertem Träger die Festlegung der Disken und den einfachen Austausch der Disken ohne vollständige Zerlegung ermöglicht, sofern derartige Disken schadhaft geworden sind.
In besonders vorteilhafter Weise ist die erfindungsgemässe Ausbildung hierbei so getroffen, dass der Träger koaxial zur Rotationsachse abgestufte Zylinder-Mantelflächen für die Aufnahme der Kegelrollenlager aufweist, wobei der Durchmesser der Mantelflächen zum freien Ende des Trägers gestuft abnimmt. Die abgestufte Ausbildung des der Diskenlagerung zugewandten Endes des Trägers erlaubt die einfache Montage der Kegelrollenlager für die Diskenlagerung, wobei jeweils die inneren Lager der Kegelrollenlager auf die jeweiligen Zylinder-Mantelflächen aufgepresst werden.
Um die korrekte Einstellung des Lagerspieles zu ermöglichen, ist die Ausbildung hierbei mit Vorteil so getroffen, dass zwischen in Achsrichtung aufeinander folgenden Kegelrollenlagern eine ringförmige Distanzscheibe angeordnet ist und der Befestigungsbolzen als in die Schlussscheibe einschraubbarer Schraubbolzen ausgebildet ist, wobei der einfache Zusammenbau durch Anziehen des Befestigungsbolzens, welcher sich im Wesentlichen in Richtung der Rotationsachse der Disken erstreckt, ermöglicht wird.
Um eine derartige Festlegung zur fertigen Montage zu erleichtern, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass die Stirnfläche am freien Ende des Trägers Ausnehmungen oder Vorsprünge aufweist, in welche Vorsprünge oder Ausnehmungen einer ein Innengewinde aufweisenden Schlussscheibe oder Mutter gegen Verdrehung gesichert eingreifen, und dass die Schlussscheibe das aussenliegende Kegelrollenlager teilweise übergreift. Die Drehsicherung der Schlussscheibe ermöglicht somit das einfache Einschrauben des Befestigungsbolzens, wobei gleichzeitig eine entsprechende Einstellung des Lagerspieles durch die zwischen den Kegelrollenlagern in Achsrichtung angeordnete ringförmige Distanzscheibe ermöglicht wird.
Insgesamt lässt sich somit der Träger in seiner Gesamtheit durch Lösen der sich quer zu den einander parallelen Trapezseiten erstreckenden Befestigungsschrauben ausbauen und durch einen anderen Träger ersetzen, wobei bei festgelegtem Träger ein einfacher Wechsel der Disken durch Lösen des Befestigungsbolzens für die Diskenlagerung ermöglicht wird.
Um den Verschleiss weiter zu minimieren, ist es vorteilhaft, wenn ein Eindringen von geschnittenem oder gebrochenem Material in die Lager mit Sicherheit vermieden wird. Neben der topfförmigen Ausbildung der Disken mit aussenseitig geschlossener Fläche ist es für diesen Zweck besonders vorteilhaft, wenn die Ausbildung so getroffen ist, dass der Träger einen sich radial zur Rotationsachse vorragenden Flansch für einen Gleitringlagerträger aufweist, an welchen eine Gleitringdichtung anschliesst, und dass die Gleitringdichtung von der Innenwand oder einem mit dieser verbundenen ringförmigen Bauteil der topfförmigen Disken übergriffen ist.
Eine derartige Ausbildung erlaubt es, nach dem Lösen des Befestigungsbolzens für die Diskenlagerung die topfförmigen Disken abzuziehen und auch die gegebenenfalls einem Verschleiss unterworfenen Teile der Gleitringdichtung zur Erzielung einer optimalen Dichtheit auszutauschen, welche zum Einen am vorragenden Flansch für einen Gleitringlagerträger und an der Innen-
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wand der topfförmigen Disken festgelegt werden können.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung ergibt sich, wenn die Abwinkelung des Trägers zwischen 5 und 30 zur Rotationsachse der Disken geneigt gewählt ist, wobei aufgrund der einfachen Austauschbarkeit Träger mit unterschiedlichen Abwinkelungen vorrätig gehalten werden können und dem entsprechenden Einsatzgebiet entsprechend eingesetzt werden können.
Ein besonders geringer Verschleiss des Grundkörpers kann dadurch sichergestellt werden, dass die Seitenflächen des trapezförmigen Querschnitts des der Diskenlagerung abgewandten Endes einen Winkel zwischen 30 und 50 , insbesondere 40 , miteinander einschliessen, wodurch zum Einen eine einfache Zentrierung der Träger beim Festlegen am Grundkörper und zum Anderen eine wirksame Aufnahme der auftretenden Reaktionskräfte sichergestellt ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Figur 1 einen schematischen Axialschnitt durch einen Grundkörper und die Träger der fliegenden Schneiddiskenlagerung, Figur 2 eine Seitenansicht des Trägers für die Schneiddiskenlagerung mit aufgesetzter Schneiddiske, Figur 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der Fig. 2, Figur 4 einen Schnitt nach der Linie IV - IV der Fig. 3, Figur 5 eine perspektivische Ansicht des Trägers mit aufgesetzter Diske.
In Fig. 1 ist der Grundkörper des Schneidrades mit 1 bezeichnet, welcher mit einer Abtriebswelle 2 drehfest verbunden ist. Der Grundkörper 1 trägt rotierbar gelagerte Disken 3, welche an einem schematisch mit 4 angedeuteten Träger festgelegt sind, wobei die Festlegung des Trägers 4 am Grundkörper 1 über die Schrauben 5 und 6 erfolgt.
In Fig. 2 ist der Träger 4 vergrössert dargestellt, und es ist ersichtlich, dass die Rotationsachse 7 der Disken 3 relativ zur Achse 8 des der Diskenlagerung abgewandten Endes 9 des Trägers unter einem Winkel a von etwa 5 bis 10 geneigt verläuft.
Bei der Ansicht nach Fig. 3 ist der im Wesentlichen trapezförmige Querschnitt des der Diskenlagerung abgewandten Endes 9 entsprechend ersichtlich, wobei die Achsen der Befestigungsschrauben 5 und 6 mit 10 und 11 bezeichnet sind. Die entsprechenden Bohrungen im Endbereich 9 des Trägers 4 sind strichliert mit 12 und 13 angedeutet. Die Trapezseitenflächen 14 und 15 schliessen miteinander einen Winkel # von etwa 40 ein.
Wie insbesondere in Fig. 5 in diesem Zusammenhang besonders deutlich wird, sind die Bohrungen 12 und 13 im Wesentlichen orthogonal zu den zueinander parallelen Seitenkanten 16 und 17 des trapezförmigen Querschnitts des der Lagerung abgewandten Endes 9 des Trägers 4 orientiert angeordnet, über welche die Verschraubung mit dem Grundkörper 1 erfolgt.
In der vergrösserten Darstellung nach Fig. 4 sind nun die Details der Lagerung und der Festlegung der Disken näher erläutert. Es ist eine im Wesentlichen in Achsrichtung der Rotationsach- se 7 der Disken 3 verlaufende Bohrung 18 vorgesehen, weiche an einer der beiden zueinander parallelen Seitenflächen des trapezförmigen Querschnitts mündet. In diese Bohrung kann ein Spannbolzen 19 eingesetzt werden, über welchen eine Schlussscheibe 20 gegen die Lagerringe 21 und 22 unter Zwischenschaltung einer Distanzscheibe 23 gespannt werden kann. Zu diesem Zweck ist eine Verdrehsicherung in Form von Stiften, Zapfen o. dgl., welche mit 24 bezeichnet sind, vorgesehen, um eine exakt axiale Spannkraft beim Einschrauben des Bolzens 19 zu erzielen, ohne die Stirnflächen der Lageringe 21 mit Reibkräften zu beaufschlagen.
Die Kegelrollen der Kegelrollenlager sind mit 25 und 26 bezeichnet. Die topfförmigen Disken 3 weisen an ihrem inneren Ende an der Innenwand einen Gleitringlager-Träger 27 auf, wohingegen das die Kegelrollenlager tragende abgestufte Ende des Trägers 4 einen auswärts tragenden Flansch 28 für die Aufnahme eines weiteren Gleitringlager-Trägers 29 aufweist. Zwischen den beiden Gleitringlager-Trägern 27 und 29, welche als gesonderte Bauteile im Falle eines Verschleisses gleichfalls getauscht werden können, erstreckt sich eine Gleitringdichtung 30,
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über welche das Eindringen von Staub in die Lagerung verhindert wird.
Durch die keilförmigen Aussenflächen des Trägers 4 und die verschränkte Ausbildung der Achse des Lagerzapfens kann eine exakte Festlegung ebenso wie eine exakte Freistellung der Schneiddisken verwirklicht werden. Die Spannvorrichtung für die Schneiddisken, welche im Wesentlichen von dem einschraubbaren Bolzen 19 gebildet ist, ist bei am Grundkörper festgelegten Trägern gleichfalls von aussen zugänglich und ermöglicht, die Schneiddiske mit der Kegelrollenlagerung zu verspannen. Die jeweils günstigste Aufnahme der Kräfte über die Kegelrollenlagerung kann hierbei dadurch verwirklicht werden, dass das innere Lager grössere Kegelrollen als das äussere Lager aufweist und auf grösserem Durchmesser angeordnet ist als das äussere Kegelrollenlager. Die zwischen den beiden Kegelrollenlagern angeordnete Distanzscheibe bzw.
Distanzhülse 23 ist in der Länge auf die exakte Lagerspannkraft bemessen, wobei der Zusammenbau und der Ausbau in gleicher Weise besonders einfach gelingen.
Patentansprüche : 1.Träger für eine fliegende Schneiddiskenlagerung, welcher an einem rotierbar gelagerten
Grundkörper über eine Verschraubung festlegbar ist, bei welchem die Schneiddisken unter
Zwischenschaltung von Kegelrollenlagern am Träger abgestützt sind, wobei am Umfang des Grundkörpers Nuten angeordnet sind und der Träger relativ zur Rotationsachse der
Disken abgewinkelt oder gekröpft ausgebildet ist und an seinem der Diskenlagerung ab- gewandten Ende einen dem Querschnitt der Nuten entsprechenden Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die am Umfang des Grundkörpers (1) angeordneten Nuten trapezförmigen Querschnitt aufweisen und der Träger (4), wie an sich bekannt, quer zu den parallelen Trapezseiten (16,17) dieses Querschnitts verlaufend Durchbrechungen (12, 13) für die Aufnahme von Befestigungsschrauben (5,6)
aufweist und dass an der relativ zum
Grundkörper (1) aussenliegenden längeren (16) der zueinander parallelen Trapezseiten (16,17) des Trägers (4) eine in Achsrichtung der Rotationsachse (7) der Disken (3) verlau- fende Bohrung (18) für die Aufnahme eines Befestigungsbolzens (19) für die Diskenlage- rung mündet.