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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Anbaugerät gemäß Oberbegriff Patentanspruch
1, 2 oder 3.
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Anbaugeräte für Arbeitsmaschinen
u.a. auch in Form von Steinbrechern, Bodenfräsen usw. mit einer umlaufend
angetriebenen Trommel sind bekannt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Arbeits- oder Anbaugerät aufzuzeigen, welches sich
durch einen verbesserten konstruktiven Aufbau auszeichnet. Zur Lösung dieser
Aufgabe ist ein Anbaugerät
entsprechend dem Patentanspruch 1, 2 oder 3 ausgebildet.
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Unter „Arbeitsgerät" oder „Anbaugerät" sind im Sinne der
Erfindung ganz allgemein Geräte
zu verstehen, die zur Bodenbearbeitung und/oder zur Bearbeitung
eines Untergrundes geeignet sind, beispielsweise Fräsen, steinbrechende
Geräte
usw.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im
Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
Anbaugerät
für Arbeitsmaschinen in
Form eines steinbrechenden Gerätes
(Steinbrechers) in Seitenansicht, bei abgenommenem seitlichen Gehäusedeckel;
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2–4 das
Anbaugerät
der 1 in Vorderansicht, in Rückansicht bzw. in Draufsicht;
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5 einen
Querschnitt durch das Anbaugerät
der 1;
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6 in
vereinfachter Darstellung eine Ausgleichskupplung zur Verwendung
bei dem Gerät
der 1–5.
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Das
in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Anbaugerät ist bei
der dargestellten Ausführungsform
ein Gerät
zum Brechen von Steinen. Das Gerät 1 weist
hierzu an einem Maschinenrahmen 2 eine massive beidendig
gelagerte und durch einen Antrieb rotierend antreibbare Trommel 3 (Pfeil
B) mit einer Vielzahl von am Trommelumfang vorgesehenen Werkzeugen
auf. Mit dem Maschinenrahmen 2 ist das Gerät 1 beispielsweise
an dem Geräteträger eines
nicht dargestellten Schleppers befestigbar, und zwar an den in der 5 mit
den Bezugsziffern 5 und 6 bezeichneten ösenartigen
Befestigungspunkten, von denen in der Zeichenebene hintereinander
liegend zwei Befestigungspunkte 6 vorgesehen sind. Die
Trommel 3 bzw. deren Welle 7 sind beidendig in jeweils
einer Seitenwand 8 des Maschinenrahmens 2 drehbar
gelagert, und zwar derart, dass die Trommel 3 mit dem unteren
Bereich ihres Trommelumfangs und mit den dortigen Werkzeugen 4 über die
Unterseite der Seitenwände 8 und
damit auch über
die Unterseite des Maschinenrahmens 2 vorsteht. Weiterhin sind
die Trommel 3 und ebenso die Welle 7 mit ihrer Achse
in horizontaler Richtung und senkrecht zur Fahrt- bzw. Bewegungsrichtung
A orientiert, in der das Gerät 1 beim
Zerkleinern von im Untergrund vorhandenen Steinen bewegt wird.
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Den
Werkzeugen 4 ist im Bereich der Vorderseite des Gerätes 1 ein
sich über
die gesamte Länge der
Trommel erstreckendes leistenartiges Gegenwerkzeug 9 (Gegentrommel)
zugeordnet. Letzteres ist durch Schwenken um die parallel zur Achse
der Welle 7 orientierte Achse von Gelenkbolzen 10 zustellbar,
und zwar mit zwei Hydraulik-Zylindern 11, die zwischen
einer sich parallel zur Achse der Trommel 3 zwischen den
beiden Seitenwänden 8 erstreckenden
Traverse 12 des Maschinenrahmens 2 und einem Lager 13 wirken,
welches um die Achse der Gelenkbolzen 10 schwenkbar an
einem unteren rahmenartigen Gehäuseteil 14 vorgesehen
ist. Durch das Zustellen des Gegenwerkzeuges 9 mit den
Hydraulikzylindern 11 kann der Arbeitsspalt zwischen diesem
Gegenwerkzeug und den mit der Trommel 3 umlaufenden Werkzeugen 4 den
jeweiligen Bedürfnissen
entsprechend eingestellt werden, um eine optimale Zerkleinerung
von im Untergrund vorhandener Steine zu erreichen. Mit der Zustellung
des Gegenwerkzeuges 9 durch Schwenken um die Achse des Bolzens 10 wird
eine betriebssichere Ausführung
erreicht, die insbesondere auch bei der erheblichen Staubentwicklung
störungsfrei
arbeitet.
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Dieses
Gehäuseteil 14 bildet
zugleich eine die Trommel 3 auf ihrer gesamten Länge nach
oben hin abdeckende und sich zwischen den beiden Seitenwänden 8 erstreckende Abdeckung.
Zum Schutz gegen Verletzungen ist an der Vorderseite des Maschinenrahmens 2 und
in Fahrtrichtung A vor dem Gegenwerkzeug 9 ein von einer
Vielzahl von hängenden
Ketten gebildeter Schutzvorhang 15 vorgesehen. An der Rückseite
des Gerätes 1 ist
der unterhalb des rahmenartigen Gehäuseteils 14 zwischen
diesem und der Trommel 3 gebildete Raum durch ein schwenkbares
schildförmiges
Wandelement zumindest teilweise abgedeckt, um u.a. beim Bearbeiten des
Untergrundes und insbesondere beim Zerkleinern von Steinen eine übermäßige Staubbildung
an der Rückseite
des Gerätes 1 zu
vermeiden. Weiterhin kann das schildartige Wandelement 16 auch
als eine Art Planierschild verwendet werden. Das Wandelement 16 ist
mit Hilfe von Hydraulikzylindern 18 durch Schwenken um
eine Achse parallel zur Achse der Trommel 3 einstellbar.
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Für den Antrieb
der Trommel 3 ist oberhalb des rahmenartigen Gehäuseteils 14 ein
Getriebe 19 mit einer Eingangswelle 20 vorgesehen,
die mit ihrer Achse in einer vertikalen Mittelebene des Gerätes 1 angeordnet
ist und in geeigneter Weise, d. h. über die in der 5 mit
unterbrochenen Linien angedeutete Zapfwelle 21 mit dem
Zapfwellenanschluss der Arbeitsmaschine verbunden werden kann. Um
den durch die Zapfwelle auszugleichenden Beugungswinkel zwischen
dem Zapfwellenanschluss und der Eingangswelle 20 des Getriebes 19 möglichst
gering zu halten, ist das Getriebe 19 um die Achse der
Ausgangswellen 22 dieses Getriebes schwenkbar, und zwar
mit Hilfe eines Hydraulik-Zylinders 23.
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Eine
Besonderheit besteht darin, dass das Getriebe 19 der Rückseite
des Gerätes 1 näher liegt als
der Vorderseite, an der die Befestigung des Gerätes an der Arbeitsmaschine über die
Befestigungspunkte 5 und 6 erfolgt. Allein schon
hierdurch sind der Winkelversatz bzw. Beugungswinkel zwischen der
Eingangswelle 20 des Getriebes 19 und des Zapfwellenanschlusses
an der Arbeitsmaschine auf ein Minimum reduziert. Eine weitere Reduzierung des
Beugungswinkels wird durch die extrem niedrige Bauweise des Gerätes 1 und
dabei insbesondere auch dadurch erreicht, dass das rahmenartige
Gehäuseteil 14 die
Trommel 3 auf einem sehr niedrigen Niveau umschließt, sodass
auch das Getriebe 9 geschützt durch das rahmenartige
Gehäuseteil 14 relativ
tief, d. h. mit möglichst
geringem vertikalen Abstand oberhalb der Trommel 3 angeordnet
werden kann.
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Durch
die niedrige Bauweise des Gerätes 1, durch
die niedrige Bauweise des Maschinenrahmens 2, durch die
an die Kontur der Trommel 3 angepasste Form der rahmenartigen
und als zentrales, tragendes Element ausgebildeten mehrwandigen
Gehäuseteils 14 sowie
insbesondere auch durch die Anordnung des Getriebes 19 im
rückwärtigen Bereich
des Gerätes 1 ergeben
sich somit für
den Zapfwelienantrieb bzw. die Zapfwelle 21 geringe Beugungswinkel
und auch kleine Verschiebewege beim Anheben und Absenken des Gerätes 1 mittels
des an der Arbeitsmaschine vorgesehenen Geräteträgers.
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Die
Ausgangswellen 22 des Getriebes 19 sind jeweils über eine
Welle 24 und einen Zahnriemenantrieb 25 antriebsmäßig mit
einem Ende der Trommel 3 verbunden. Die beiden Zahnriemenantriebe 25 sind
dabei an der, der Trommel 3 abgewandten Außenseite
der Seitenwände 8 vorgesehen
und durch einen in den Figuren nicht dargestellten Gehäusedeckel
abgedeckt. Mit 26 ist ein Hydraulik-Motor bezeichnet, der über einen
Keilriemenantrieb 27 antriebsmäßig mit einer der beiden Wellen 24 verbunden
ist.
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Es
hat sich gezeigt, dass mit dem Zapfwellenantrieb üblicher
Arbeitsmaschinen zwar die für den
Betrieb des Gerätes 1 erforderliche
Antriebsleistung zur Verfügung
gestellt werden kann, es übenden Zapfwellenantrieb
und insbesondere auch über
die Zapfwelle 21 nicht oder aber nur äußerst schwer möglich ist,
die Trommel 3 bei in Betriebnahme des Gerätes auf
die erforderliche Drehzahl zu bringen. Bedingt ist dies durch das
hohe Gewicht der massiv ausgebildeten Trommel 3 sowie durch
das hohe Gewicht der Werkzeuge 4 und das hieraus resultierende hohe
Massenträgheitsmoment.
Zum Anfahren der Trommel 3 ist ein hohes Anfangsdrehmoment
erforderlich, welches über
den Zapfwellenantrieb in der Regel nicht zur Verfügung gestellt
werden kann. Aus diesem Grunde erfolgt bei in Betriebnahme des Gerätes 1 zunächst ein
Antrieb der Trommel 3 über
den Hydraulikmotor 26, über
den über
einen längeren Zeitraum
ein ausreichendes Anfangsdrehmoment erzeugt werden kann und der
ebenso wie sämtliche Stell-
oder Hydraulikzylinder des Gerätes 1 von
der üblicherweise
an der Arbeitsmaschine bereits vorhandenen Hydraulik angetrieben
werden kann. In dieser Form erfolgt dann beim Einschalten des Gerätes 1 das
Anlaufen der Trommel 3 über
die Hydraulik, während
die beim Arbeiten des Gerätes 1 erforderliche
Leistung über
den Zapfwellenantrieb und das Getriebe 19 erbracht wird.
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Wie
vorstehend ausgeführt,
ist die antriebsmäßige Verbindung
zwischen den Wellen 24 und den beiden Enden der Trommel 3 über jeweils
einen Zahnriemenantrieb 25 realisiert, und zwar jeweils
bestehend aus dem Zahnriemen 28, den Zahnriemenrädern 29 und 30 auf
der Welle 24 bzw. der Welle 7 der Trommel 3 und
dem Spannrad 30. Durch die Ausbildung als Zahnriemengetriebe
können
die Zahnriemenräder 29 und 30 trotz
der Übertragung
eines hohen Anfangsdrehmomentes und einer hohen Leistung im Durchmesser
relativ klein gehalten werden, was ebenfalls zu der angestrebten
niedrigen Bauform beiträgt.
Um trotz der Verwendung von Zahnriemenantrieben 25 und
der unvermeidlichen Herstellungstolleranzen zu erreichen, das die
Antriebsleistung für
die Trommel 3 gleichmäßig auf
beide Zahnriemenantriebe 25 verteilt ist, ist im Antriebsstrang zwischen
einer Ausgangswelle 22 und einem Ende der Trommel 4 eine
in der 6 sehr schematisch wiedergegebene Ausgleichskupplung 32 vorgesehen.
Diese besteht im Wesentlichen aus zwei Kupplungselementen 33 und 34,
von denen das Kupplungselement 33 mit der Welle 24 und
das Kupplungselement 34 mit einer beispielsweise das Zahnriemenrad 29 tragende
Welle 35 verbunden sind. Zwischen den beiden Kupplungselementen 33 und 34 sind
zwei gegeneinander anliegende Scheiben 36 angeordnet, die
an ihren einander benachbarten Seiten jeweils mit einer Vielzahl
von sägezahnförmigen Erhebungen 36.1 versehen
sind, und zwar derart, dass sich die Scheiben 36 und damit
auch die Kupplungselemente 33 und 34 erst beim Übertragen
eines Momentes von der Welle 24 auf die Welle 36 gegeneinander
verkeilen, sodass hierdurch eine gleichmäßige Verteilung der über die
beiden Zahnriemenantriebe 25 übertragenen Momente bzw. Leistungen gewährleistet
ist. Grundsätzlich
besteht die Möglichkeit,
die sich bei einer ersten Inbetriebnahme des Gerätes ergebende Einstellung der
Ausgleichskupplung 32 durch eine entsprechende Verbindung
der Kupplungselemente 33 und 34 zu fixieren.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind,
ohne das dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke
verlassen wird.
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- 1
- Gerät
- 2
- Maschinenrahmen
- 3
- Trommel
- 4
- Werkzeug
- 5,
6
- Befestigungspunkt
- 7
- Welle
der Trommel 3
- 8
- Seitenwandung
des Maschinenrahmens 2
- 9
- Gegenwerkzeug
bzw. Gegentrommel
- 10
- Schwenkbolzen
- 11
- Hydraulik-
oder Einstellzylinder
- 12
- Traverse
des Maschinenrahmens 2
- 13
- Lagerelement
für das
Gegenwerkzeug 9
- 14
- rahmenartiges
Gehäuseteil
des Maschinengehäuses 2
- 16
- schildartiges
Wandelement
- 17
- Schwenkachse
oder Bolzen
- 18
- Hydraulik-
oder Stellzylinder
- 19
- Getriebe
- 20
- Eingangswelle
zum Ankoppeln einer Zapfwelle
- 21
- Zapfwelle
- 22
- Ausgangswelle
des Getriebes 19
- 23
- Hydraulik-
oder Stellzylinder
- 24
- Welle
- 25
- Zahnriemenantrieb
- 26
- Hydraulikmotor
- 27
- Keilriemenantrieb
- 28
- Zahnriemen
des Zahnriemenantriebs 25
- 29,
30
- Zahnriemenrad
des Zahnriemenantriebs 25
- 31
- Spannrad
des Zahnriemenantriebs 25
- 32
- Ausgleichskupplung
- 33,
34
- Kupplungselement
- 35
- Welle
- 36
- Scheibe
- 36.1
- sägezahnförmiger Vorsprung
der Scheibe 36
- A
- Fahrtrichtung
- B
- Drehrichtung
der Trommel 3