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Die Erfindung betrifft eine Fräseinrichtung für eine Bodenfräsmaschine, insbesondere eine Straßenfräse, einen Recycler, einen Stabilisierer oder einen Surface-Miner, sowie einen Fräswalze zur Verwendung für eine solche Fräseinrichtung und eine Bodenfräsmaschine, insbesondere eine Straßenfräse, einen Recycler, einen Stabilisierer oder einen Surface-Miner, mit einer solchen Fräseinrichtung.
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Eine gattungsgemäße Fräseinrichtung für eine Bodenfräsmaschine umfasst eine auswechselbare und um eine, insbesondere horizontale und quer zur Fortbewegungs- beziehungsweise Arbeitsrichtung verlaufende, Rotationsachse rotierbare Fräswalze mit einem Fräsrohr und mit auf der Außenmantelfläche des Fräsrohrs angeordneten Bearbeitungswerkzeugen. Die Fräswalze ist üblicherweise in einem zum Untergrund hin offenen sogenannten Fräswalzenkasten angeordnet, der an der Bodenfräsmaschine befestigt ist. Der Fräswalzenkasten umfasst wenigstens zwei Seitenwände, zwischen denen die Fräswalze gelagert ist. Weiter sind eine Fräswalzenantriebseinrichtung und ein Antriebsgetriebe vorhanden, wobei letzteres eine Antriebskraft der Fräswalzenantriebseinrichtung auf das Fräsrohr überträgt. Dazu umfasst das Antriebsgetriebe beispielsweise ein innerhalb der Fräswalze angeordnetes Antriebsgetriebegehäuse, über das eine Übertragung der Antriebskraft vom Antriebsgetriebe auf die Fräswalze realisiert wird. Eine typische Ausbildung des Antriebsgetriebes weist ein Riemengetriebe mit einem sich abtriebsseitig anschließenden Reduktionsgetriebe auf. Die für die Rotation der Fräswalze um die Rotationsachse erforderliche Antriebsenergie wird über die Fräswalzenantriebseinrichtung, beispielsweise einen Verbrennungsmotor, zur Verfügung gestellt. Die Lagerung der Fräswalze innerhalb des Fräswalzenkastens erfolgt üblicherweise über wenigstens zwei einander in Richtung der Rotationsachse gegenüberliegende Lagerstellen, konkret beispielsweise ein antriebsgetriebeseitiges Lager und ein diesem Lager in Axialrichtung gegenüberliegendes Loslager. Die auf der Loslagerseite befindliche Seitenwand des Fräswalzenkastens ist beispielsweise demontierbar ausgebildet, so dass die Fräswalze über die Loslagerseite aus dem Fräswalzenkasteninnenraum seitlich herausgezogen werden kann.
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Eine solche Fräseinrichtung findet insbesondere Verwendung in einer Straßenfräse, einem Recycler, einem Stabilisierer oder einem Surface-Miner. Typische Anwendungen gattungsgemäßer Fräseinrichtungen sind somit beispielsweise der Straßen- und Wegebau sowie der Oberflächenabbau von Bodenmaterialien, beispielsweise zur Rohstoffgewinnung. Diesen Baumaschinen ist gemein, dass sie eine üblicherweise quer zur Arbeitsrichtung angeordnete hohlzylinderförmige Fräswalze aufweisen, die im Arbeitsbetrieb horizontal über den zu bearbeitenden Boden geführt wird und den Untergrund in gewünschter Frästiefe auffräst.
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Im praktischen Einsatz einer solchen Fräseinrichtung für eine Bodenfräsmaschine hat es sich nun bewährt, die Fräseinrichtung in der Weise auszubilden, dass die Fräswalze austauschbar ausgebildet ist. Damit kann unter anderem besonders effizient auftretenden Ausfallzeiten durch Verschleiß und/oder Beschädigung der Fräswalze entgegen gewirkt werden. Gleichzeitig kann das Einsatzspektrum derartiger Maschinen erheblich erweitert und optimiert werden, da nunmehr auf eine Vielzahl verschiedener Fräswalzetypen zurückgegriffen werden kann. Im Stand der Technik sind dazu Rotorwechselsysteme bekannt, bei denen ein Lager der Fräswalze zum Fräswalzenwechsel lösbar ausgebildet ist und die Fräswalze bei gelöstem Lager anschließend aus dem Fräswalzenkasten herausgezogen werden kann. Derartige Rotorwechselsysteme sind beispielsweise in der
DE 102 32 489 A1 , der
DE 40 37 448 A1 und der
DE 200 23 999 U1 offenbart.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, eine Fräseinrichtung anzugeben, die einen gegenüber den bekannten Systemen schnelleren und erleichterten Wechsel der Fräswalze ermöglicht. Gleichzeitig soll die Fräseinrichtung einen zuverlässigen Fräsbetrieb ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Fräseinrichtung, einer Fräswalze sowie einer Bodenfräsmaschine gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, zur Drehmomentübertragung vom Antriebsgetriebe, insbesondere vom im Inneren der Fräswalze angeordneten Teil des Antriebsgehäuses beziehungsweise einem Gehäusedeckel des Antriebsgetriebes, auf das Fräsrohr der Fräswalze eine im Fräsrohrinneren angeordnete Formschlusskupplung vorzusehen, die gleichzeitig zur Übertragung eines Antriebsdrehmomentes und zur Übertragung von Radialkräften ausgebildet ist. Radialkräfte bezeichnen dabei Kräfte in Radialrichtung zur Rotationsachse des Fräsrohrs und dienen insbesondere der Zentrierung der Fräswalze zur Rotationsachse im Fräsbetrieb. Durch die Übertragung der Radialkräfte über die Kupplungskomponenten der Formschlusskupplung wird vorliegend somit insbesondere gleichzeitig die Halterung und Lagerung des Fräsrohrs in Radialrichtung in Bezug auf die Rotationsachse der Fräswalze gewährleistet. Gleichzeitig wird über die Formschlusskupplung das Antriebsdrehmoment in Rotationsrichtung übertragen, so dass die vorliegende Formschlusskupplung in ihrer erfindungsgemäßen Ausbildung eine Doppelfunktion erfüllt. Die Formschlusskupplung ist somit Kraftübertragungselement und zugleich Lagerstelle für die Fräswalze im Inneren des Fräswalzenkastens. Um eine stabile und zuverlässige Lagerung und Kraftübertragung über die Formschlusskupplung zu erreichen, umfasst die Formschlusskupplung eine loslagerseitig angeordnete Spanneinrichtung, über die die Axialsicherung des Fräsrohrs im eingekuppelten Zustand der Formschlusskupplung gewährleistet wird. Die Spanneinrichtung ist somit in der Weise ausgebildet, dass die Axialposition des Fräsrohrs entlang der Rotationsachse festgelegt und insbesondere im Betrieb aufrecht erhalten wird. Die mit der Spanneinrichtung erhaltene Spannwirkung dient darüber hinaus zur Herstellung und Aufrechterhaltung des Kupplungseingriff in einer nachstehend noch näher beschriebenen Weise. Dabei sind die Formschlusselemente der Formschlusskupplung besonders bevorzugt räumlich getrennt von der Spanneinrichtung angeordnet. Über die Spanneinrichtung erfolgt die Gewährleistung des Eingriffs der Formschlusselemente der Formschlusskupplung, insbesondere auch im Fräsbetrieb. Dies wird dadurch erreicht, dass die Spanneinrichtung zumindest in der Weise ausgebildet ist, dass sie eine Axialverschiebung des Fräsrohrs entlang der Rotationsachse im installierten Zustand zumindest ab einer gewissen Verschiebeposition verhindert beziehungsweise insbesondere eine Spannkraft in Richtung des Formschlusses der Formschlusselemente der Formschlusskupplung ausübt. Mit Radialkräften sind diejenigen Kräfte bezeichnet, die in Radialrichtung zur Rotationsachse wirken. Durch die Ausbildung der Formschlusskupplung zur Übertragung von Radialkräften wird erreicht, dass die Zentrierung der Fräswalze zur Rotationsachse durch die Formschlusskupplung, insbesondere im Bereich der Formschlusskupplung selbst, erreicht wird. Zusätzliche Zentrier- und Befestigungsmittel sind somit vernachlässigbar. Die Formschlusskupplung ist vorliegend somit gleichzeitig zur Übertragung von Drehmomenten und Radialkräften ausgebildet. Andererseits wird der Einbau des Fräsrohrs wesentlich erleichtert, da über den Formschluss der Formschlusselemente der Formschlusskupplung einerseits die Übertragung des Drehmoments in Axialrichtung, d. h. zum Rotationsantrieb der Fräswalze, als auch andererseits die Positionierung des Fräsrohrs zentrisch zur Rotationsachse erreicht wird. Sobald die Formschlusselemente der Formschlusskupplung ineinander eingreifen, ist somit die Drehmomentübertragung auf das Fräsrohr und gleichzeitig die zentrische Ausrichtung des Fräsrohrs zur Rotationsachse sichergestellt. Hier hat sich insbesondere auch die loslagerseitige Anordnung der Spanneinrichtung besonders bewährt. Die Spanneinrichtung ist auf diese Weise insbesondere auch von der dem Antriebsgetriebe gegenüberliegenden Seite des Fräswalzenkastens zugänglich, was insbesondere für den Montage- und Demontagevorgang besonders vorteilhaft ist.
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Das Antriebsgetriebe ist stirnseitig zum Fräsrohr angeordnet und ragt wenigstens teilweise, insbesondere mit zumindest Teilen eines Reduktionsgetriebes, in das Fräsrohrinnere hinein. Bevorzugt umfasst das Antriebsgehäuse ein Deckelelement, über das die abtriebsseitige Antriebskraft des Antriebsgetriebes über die Formschlusskupplung auf das Fräsrohr der Fräswalze übertragen wird. Das Deckelelement ist somit Teil des Antriebsstrangs. Dabei hat es sich als besonders bevorzugt erwiesen, wenn die Formschlusskupplung das Fräsrohr zum Antriebsgehäuse und insbesondere zum Deckelelement in Radialrichtung beabstandet lagert. Das Fräsrohr liegt bei dieser Ausführungsform somit mit seinem Fräsrohrinneren nicht unmittelbar auf dem Außenmantel des Antriebsgehäuses auf, sondern wird allein durch die Formschlusskupplung in Radialrichtung gehalten und ist mit seiner Innenmantelfläche in Radialrichtung zur Rotationsachse beabstandet zur Außenmantelfläche des Deckelelementes angeordnet. Zwischen dem Fräsrohr bzw. dem mit dem Fräsrohr verbundenen Kupplungselement und dem Antriebsgehäuse ist somit ein radial umlaufender Freiraum bzw. ringförmiger Spalt vorhanden. Dies ist insofern von Vorteil, als dass zum Erhalt einer definierten Lagepositionierung allein die Formschlusskupplung maßgeblich ist und keine weiteren Bauelemente entsprechend angepasst werden müssen. Darüber hinaus ist die Montage der Fräswalze vereinfacht, da allein ein Eingriff der Kupplungselemente der Formschlusskupplung gleichzeitig bereits eine Antriebskraftübertragung und die gewünschte Positionierung der Fräswalze im Fräswalzenkasten gewährleistet.
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Die konkrete Ausbildung der Formschlusskupplung kann variieren. Grundsätzlich kommen all diejenigen Ausführungen der Formschlusskupplung infrage, die zur Übertragung von Radialkräften ausgebildet sind. Ideal sind somit beispielsweise all diejenigen Ausbildungen der Formschlusskupplung, die einen Eingriff der Kupplungselemente allein durch ein Einschieben der Fräswalze in den Innenraum des Fräswalzenkastens ermöglichen. Konkret hat sich in diesem Zusammenhang insbesondere eine Ausbildung der Formschlusskupplung mit einer Stirnverzahnung bewährt. Bei dieser Ausführungsform greifen die Formschlusselemente der Formschlusskupplung zur Drehmomentübertragung und zur Lagesicherung der Fräsrohrs in Radialrichtung über eine in Axialrichtung der Rotationsachse ausgebildete Stirnverzahnung ineinander. Eine Stirnverzahnung im vorliegenden Sinne zeichnet sich somit dadurch aus, dass sie sich in Axialrichtung des Fräsrohrs erstreckende und ineinander eingreifende Verzahnungselemente aufweist, beispielsweise in Form einer Hirth-Verzahnung. Die Verzahnungszähne der Stirnverzahnung sind somit auf der Stirnseite eines nachstehend noch näher beschriebenen Verzahnungselementes angeordnet und stehen in Axialrichtung beziehungsweise in Richtung der Zylinderachse des Fräsrohrs vor. Die Verzahnungselemente erstrecken sich somit in Richtung der Rotationsachse der Fräswalze beziehungsweise die Zahnspitzen der einzelnen Verzahnungszähne sind gegenüber den Zahntälern in Axialrichtung der Rotationsachse zumindest teilweise versetzt. Die Zähne der Stirnverzahnung erstrecken sich ihrer Höhe nach somit in Axialrichtung. Ein wesentlicher Vorteil einer solchen Stirnverzahnung ist insbesondere ihre bezüglich der Rotationsachse selbstzentrierende Eigenschaft und ihre leichte Montage/Demontage zum Eingriff, die durch ein Aufschieben/Abziehen der Kupplungshälften in Axialrichtung der Rotationsachse erfolgt. Durch die Stirnverzahnung wird ferner eine Vielkeilwirkung im Axialrichtung der Rotationsachse erhalten, so dass über die Keilflächen der Stirnverzahnung formschlüssig ein Großteil der Umfangskraft übertragen wird. Ergänzend oder alternativ kann die Formschlusskupplung als Klauenkupplung ausgebildet sein.
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Bevorzugt ist es, wenn die Flanken der Zähne der Stirnverzahnung keilförmig und insbesondere auch symmetrisch ausgebildet sind. Dies hat den Vorteil, dass die Drehmomentübertragung durch die Zähne der Stirnverzahnung sowohl im Gleichlaufbetrieb als im Gegenlaufbetrieb der Fräswalze gleichmäßig übertragen werden. Dies setzt nicht voraus, dass die Flanken der Zähne als plane Flächen ausgebildet sein müssen, wobei sich diese Ausführung als bevorzugt erwiesen hat.
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Die Ausbildung der Zähne der Stirnverzahnung zur Rotationsachse erfolgt idealerweise in der Weise, dass die Oberkanten (Kanten, die in Axialrichtung von der jeweiligen Kupplungshälfte weg weisen beziehungsweise auf einem Verzahnungsberg verlaufen) und Unterkanten (Kanten, die in einem Verzahnungstal verlaufen) der Zähne in ihrer Verlängerung die Rotationsachse der Fräswalze schneiden. Die Oberkanten und Unterkanten der Zähne sind mit anderen Worten in der Weise ausgerichtet, dass sie in der Rotationsebene (Ebene senkrecht zur Rotationsachse) auf von der Rotationsachse gradlinig in Radialrichtung ausgehenden Geraden liegen, sodass sich die Zähne in ihrer Ausbildung von außen zur Rotationsachse hin verschmälern. Insbesondere mit einer solchen Ausbildung der Flanken der Zähne der Stirnverzahnung wird auf besonders einfache Weise der Radialsitz des Fräsrohrs durch die Formschlusskupplung sichergestellt. Neben einer solchen Geradzahnanordnung können jedoch auch schrägverzahnte (Zahnoberkante und Zahnunterkante verlaufen schräg zur Radialen zu Rotationsachse beziehungsweise sind gegenüber der Radialen in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse verkippt ausgebildet) und/oder gekurvtverzahnte, insbesondere spiralverzahnte, Ausbildungen der Stirnverzahnung Anwendung finden. Die Stirnverzahnung kann somit aus Geradzähnen aufgebaut sein, bevorzugt sind allerdings Stirnverzahnungen aus Schrägzähnen und insbesondere, aus Kreiszähnen. Mit Hilfe dieser gegenüber der geradverzahnten Stirnverzahnung modifizierten Verzahnungsalternativen können, je nach Anwendungsfall, in eine Umlaufrichtung optimierte Drehmomentübertragungen, optimierte Zentrierfunktionen, etc. erreicht werden.
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Die Formschlusskupplung umfasst bevorzugt wenigstens zwei Kupplungshälften, wobei die eine Kupplungshälfte mit der Innenseite des Fräsrohrs fest verbunden ist und radial in den Innenraum des Fräsrohrs vorsteht und die andere Kupplungshälfte mit dem Antriebsgetriebe verbunden ist. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, dass die Formschlusskupplung bzw. zumindest die für den formschlüssigen Kupplungseingriff vorhandenen wenigstens zwei Kupplungshälften im Fräsrohrinneren liegen und entsprechend besonders platzsparend angeordnet sind. Die beiden Kupplungshälften sind dabei bevorzugt jeweils als umlaufende Ringelemente mit komplementär zueinander ausgebildeter Verzahnung ausgebildet.
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Die Verbindung der anderen Kupplungshälfte mit dem Antriebsgetriebe erfolgt idealerweise über die Außenseite des Getriebegehäuses beziehungsweise eines zur Antriebskraftübertragung ausgebildeten Teiles des Antriebsgetriebes. Diese Kupplungshälfte ist dazu beispielsweise fest mit dem Außenmantel des Getriebegehäuses, insbesondere eines hohlzylinderförmigen, rotierbaren Gehäusedeckels des Getriebegehäuses, verbunden. Das Antriebsgetriebe ragt im installierten Zustand des Fräsrohrs zumindest bereichsweise mit dem Getriebegehäuse, insbesondere mit dem Gehäusedeckel des Getriebegehäuses, in das Fräsrohrinnere. Der Gehäusedeckels ist somit ein Teil des Antriebsgehäuses, der allerdings rotierbar ist und gleichzeitig als Kraftübertragungselement des Antriebsgehäuses dient.
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Grundsätzlich ist die Fräseinrichtung erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet, dass die Fräswalze nach einem Lösen der loslagerseitigen Spanneinrichtung in Axialrichtung der Rotationsachse von der Formschlusskupplung beziehungsweise einer Kupplungshälfte der Formschlusskupplung in Richtung zum Loslager abgezogen werden kann und aus dem Fräswalzenkasten herausnehmbar ist. Zur Erleichterung dieses Vorgangs weist die Formschlusskupplung insbesondere eine Druckbeaufschlagungs-Einrichtung zur Fluiddruckbeaufschlagung der Formschlusskupplung zur Trennung der Kupplungshälften auf. Ein bevorzugtes Fluid ist beispielsweise Luft. Die Druckbeaufschlagungs-Einrichtung kann zudem Mittel aufweisen, beispielsweise eine Zylinder-Kolben-Einheit, über die die Fräswalze aus dem formschlüssigen Kupplungseingriff hin zum Loslager weggedrückt werden kann.
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Zur Gewährleistung einer einwandfreien Kraftübertragung durch die Formschlusskupplung und zur Verringerung von Verschleiß ist es vorteilhaft, den Kupplungsbereich vor Schmutzeinwirkung von außen zu schützen. Dies gelingt insbesondere mit einer Schutzhülse, die die Kupplungshälften im eingekuppelten Zustand nach außen hin abschirmt. Durch die Schutzhülse wird eine nach außen hin abgeschirmte Verzahnungskammer bereitgestellt, in deren Innenraum die Verzahnung der beiden Kupplungshälften zum Formschluss erfolgt. Die Schutzhülse ist dazu beispielsweise an der antriebsgetriebeseitigen Kupplungshälfte angeordnet und erstreckt sich in Axialrichtung zum Loslager über den Bereich der Kupplungshälften. Um einen dichten Sitz der Schutzhülse zu gewährleisten, kann diese ferner einen in Radialrichtung zur Rotationsachse von der Hülse vorstehenden Dichtvorsprung zum Eingriff in eine am Gegenelement, beispielsweise der mit der Innenseite des Fräsrohrs fest verbundenen Kupplungshälfte, umlaufende Radialnut aufweisen.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Fräseinrichtung liegt darin, dass auf eine Vielzahl verschiedener Fräswalzen, beispielsweise hinsichtlich Arbeitsbreite, Verteilung und Art der Bearbeitungswerkzeuge, etc., zurückgegriffen werden kann. Grundsätzlich ist es dabei möglich, jede zum Austausch vorgesehene Fräswalze entsprechend mit einer eigenen Kupplungshälfte zu versehen. Um jedoch die Anschaffungs- und Betriebskosten zu verringern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens die mit dem Fräsrohr verbundene Kupplungshälfte lösbar am Fräsrohr befestigt ist. Selbstverständlich kann auch die andere, getriebeseitige Kupplungshälfte lösbar befestigt sein, insbesondere am Antriebsgehäuse. Dies hat einerseits den Vorteil, dass die Kupplungshälfte des Fräsrohrs an der jeweils zu betreibenden Fräswalze befestigt wird und somit nur eine Kupplungshälfte für verschiedene Fräswalzen benötigt wird. Andererseits können die Elemente der Formschlusskupplung, beispielsweise beim Vorliegen eines erhöhten Verschleißes, selektiv ausgetauscht werden, sodass ein vollständiger Ersatz des Fräsrohrs und/oder der Anbindung am getriebeseitigen Kupplungsteil der Formschlusskupplung nicht erforderlich ist.
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Konkret sind die Kupplungshälften dazu beispielsweise jeweils über Schraubverbindungen mit dem Getriebegehäuse bzw. mit dem Fräsrohr verbunden. Die Schraubverbindungen verlaufen dabei insbesondere parallel zur Rotationsachse. Die Schraubverbindungen sind insbesondere in der Weise ausgebildet, dass sie sich nicht in den Formschluss-Bereich der Formschlusskupplung, beispielsweise in die Stirnverzahnung, hinein erstrecken. Die Kupplungshälften weisen dazu beispielsweise entsprechende Sacklöcher mit Innengewinde auf, über die von der Verzahnungsgegenseite der Kupplungshälften, beispielsweise durch einen geeigneten Lagerring hindurch geführte, Schraubverbindungen mit Befestigungsschrauben eingreifen.
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Ein wesentliches Element der Erfindung liegt im Formschluss der Formschlusskupplung zur Übertragung von Radialkräften. Die Formschlusskupplung ist dabei, wie vorstehend bereits erwähnt, besonders bevorzugt in der Weise ausgebildet, dass die Formschlusselemente der Formschlusskupplung zum Erhalt des Formschlusses in Axialrichtung aufeinander aufschiebbar sind, und dass über die Formschlusskupplung gleichzeitig eine Rotorzentrierung relativ zur Rotationsachse erreicht wird. Für die Montage der Fräswalze im Fräswalzenkasten der Fräseinrichtung hat es sich nun als besonders hilfreich erwiesen, wenn eine Zentrierhilfe vorhanden ist, die zwischen dem Getriebegehäuse und dem Loslager entlang der Rotationsachse angeordnet ist, und die sich vom Loslager in Richtung des Getriebegehäuses in Radialrichtung zur Rotationsachse vergrößert. Konkret ist die Zentrierhilfe dabei in der Weise ausgebildet, dass sie das Ineinandergreifen der Formschlusselemente beim Einschieben der Fräswalze in den Fräswalzenkasten erleichtert und unterstützt. Dazu hat sich insbesondere eine wenigstens teilweise kegelförmige Zentrierhilfe zwischen dem Getriebegehäuse und dem Loslager bewährt, wobei die Kegelachse des kegelförmigen Bereiches koaxial zur Rotationsachse der Fräswalze verläuft. Der kegelförmige Bereich spitzt sich dabei in Richtung zur Loslagerseite zu, so dass die Fräswalze beim Einschieben in den Fräswalzenkasten zum antriebsgetriebeseitigen Teil der Formschlusskupplung angehoben wird. Dadurch ist die Montage erheblich erleichtert. Der kegelförmige Bereich ist besonders bevorzugt fest mit dem Antriebsgehäuse und insbesondere dessen Gehäusedeckel verbunden.
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Auch die Spanneinrichtung kann in mannigfaltiger Weise variieren. Die Hauptaufgabe der Spanneinrichtung liegt darin, die Fräswalze loslagerseitig derart im Fräswalzenkasten zu verspannen, dass der Formschlusseingriff der Formschlusskupplung während des Arbeitsbetriebs der Fräswalze gewährleistet ist. Die Spanneinrichtung ist mit anderen Worten zumindest in der Weise ausgebildet, dass sie eine Axialverschiebung der Fräswalze in Richtung des Loslagers im Arbeitsbetrieb verhindert. Ergänzend kann die Spanneinrichtung ferner in der Weise ausgebildet sein, dass sie eine Spannkraft in Richtung des Formschlusses der Formschlusskupplung (in Axialrichtung der Rotationsachse vom Loslager zum antriebsgetriebeseitigen Teil der Formschlusskupplung hin) auf die Fräswalze ausübt, um insbesondere auch die Zentrierfunktionen des Formschlusses der Formschlusskupplung sicherzustellen. Mit Hilfe der Spanneinrichtung wird somit ein zuverlässiger Formschluss der Kupplungselemente erreicht, so dass beispielsweise eine unmittelbare Verschraubung der ineinander eingreifenden Formschlusselemente nicht erforderlich ist.
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Dies gelingt konkret beispielsweise mit einer Spanneinrichtung, die am Loslager eine fest mit dem Fräsrohr verbundene Lagerscheibe beziehungsweise Spannhülse mit einem Zentralloch umfasst, wobei ein Verbindungselement vom Getriebegehäuse aus innerhalb der Fräswalze nach außen durch das Zentralloch geführt ist. Über das Verbindungselement ist es möglich, ein Spannelement auf der Loslagerseite von außerhalb des Fräswalzeninneren aufzubringen und auf diese Weise eine Verstellbegrenzung und, je nach Ausführungsform, eine Verspannung in Richtung auf den antriebsgetriebeseitigen Teil der Formschlusskupplung herbeizuführen. Konkret kann die Spanneinrichtung dazu beispielsweise ein loslagerseitig vom Antriebsgehäuse oder Verbindungselement entlang der Rotationsachse vorstehenden und durch das Zentralloch durchgeführten Wellenzapfen oder Zuganker aufweisen, wobei zur Axialsicherung des Fräsrohrs ein von außen auf dem Wellenzapfen oder Zuganker befestigbares Spannelement, insbesondere eine Spannmutter, vorgesehen ist. Der Wellenzapfen oder Zuganker ist dabei direkt oder indirekt mit dem Antriebsgehäuse und insbesondere dem Gehäusedeckel des Antriebsgehäuses verbunden.
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Um eine Spannkraft vom Loslager in Richtung auf den antriebsgetriebeseitigen Teil der Formschlusskupplung zu erreichen, ist der Zuganker vorzugsweise in Axialrichtung zum Antriebsgehäuse hin federbeaufschlagt, was insbesondere durch ein entsprechend ausgebildetes Federpaket herbeigeführt werden kann. Alternativ kann der Zuganker beispielsweise eine in Axialrichtung wirkende hydraulische Spanneinrichtung umfassen.
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Die Erfindung betrifft zudem eine Fräswalze zur Verwendung in einer Fräseinrichtung, insbesondere in einer Fräseinrichtung gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen. Erfindungsgemäß ist es dabei vorgesehen, dass die Fräswalze eine innenliegende beziehungsweise von ihrem Innenmantel nach innen vorstehende Kupplungshälfte aufweist, die eine stirnseitig verlaufende Eingriffsverzahnung zum Eingriff in eine angetriebene und mit dem Antriebsgehäuse, insbesondere mit dem Gehäusedeckel des Antriebsgehäuses, verbundene Kupplungshälfte zur Rotationskraftübertragung aufweist. Wesentliches Element der erfindungsgemäßen Fräswalze ist somit insbesondere die im Fräsrohrinneren angeordnete Kupplungshälfte mit Stirnverzahnung, wobei hinsichtlich der konkreten Ausbildung der Stirnverzahnung Bezug auf die vorstehenden Ausführungen genommen wird.
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Die Erfindung betrifft schließlich auch eine Bodenfräsmaschine, insbesondere eine Straßenfräse, einen Recycler, einen Stabilisierer oder einen Surface-Miner, mit einer Fräseinrichtung gemäß den vorhergehenden Ausführungen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen schematisch:
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1 eine Seitenansicht auf eine Bodenfräsmaschine;
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2 eine Teilquerschnittsansicht durch die Fräseinrichtung in einer durch die Rotationsachse verlaufenden Vertikalebene auf Höhe der Rotationsachse;
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3 Ausführungsform aus 2 mit teilweise abgezogener Fräswalze;
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4 Ausschnittsvergrößerung des Bereichs II aus 2;
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5 Ausführungsform Fräskante rechts mit verringerter Fräsbreite;
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6 Ausführungsform Fräskante links mit verringerter Fräsbreite; und
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7 perspektivische Schrägansicht auf den Teilquerschnitt aus 1.
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Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen angegeben, wobei sich in den Figuren wiederholende Bauteile aus Übersichtlichkeitsgründen nicht unbedingt in jeder einzelnen Figur erneut bezeichnet sind.
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1 zeigt eine Bodenfräsmaschine 1 (konkret eine Straßenfräse vom Frontladertyp mit Mittelrotor) in Seitenansicht. Die Arbeitsrichtung (Vorwärtsrichtung) ist mit dem Pfeil a angegeben. Wesentliche Elemente der Bodenfräsmaschine sind eine Fräseinrichtung 2, ein Maschinenrahmen 3 mit einem Fahrstand 4 und über Hubsäulen am Maschinenrahmen 3 höhenverstellbar gelagerte Raupenfahrwerke 5 (wobei hier auch alternativ Radfahrwerke eingesetzt werden können). Die Bodenfräsmaschine 1 umfasst ferner eine Fräswalzeantriebseinrichtung 14, vorliegend ein nicht näher bezeichneter Verbrennungsmotor, auf, über die die für den Betrieb erforderliche Arbeitsenergie zur Verfügung gestellt wird. Die Kraftübertragung vom Verbrennungsmotor zum Fräswalze erfolgt über ein Antriebsgetriebe 7 von dem in 1 nur eine Seitenabdeckung für einen Riemengetriebeteil des Antriebsgetriebes 7 sichtbar ist. Im Arbeitsbetrieb wird die Bodenfräsmaschine 1 über den Untergrund 6 in Arbeitsrichtung a verfahren und fräst dabei mit einer in 1 nicht dargestellten Fräswalze innerhalb des Rotorkastens 2 Bodenmaterial auf. Weitere Einzelheiten zum Aufbau und zur Lagerung der Fräswalze im Rotorkasten 2 ergeben sich aus den weiteren 2 bis 7. Die 2, 3, 5 und 6 sind dabei eine Teilschnittansicht entlang der Linie I-I aus 1 im Bereich der Fräseinrichtung 2, 4 ist eine Ausschnittsvergrößerung des Bereiches II aus 2 und 7 ist eine perspektivische Schrägansicht auf die Fräseinrichtung 2 aus 2 von schräg hinten.
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Die Fräseinrichtung 2 umfasst eine Fräswalze 8 mit einem Fräsrohr 9 und mit auf der Außenmantelfläche 10 des Fräsrohrs 9 angeordneten Bearbeitungswerkzeugen 11. Von den Bearbeitungswerkzeugen sind in den 2, 3, 5 und 6 jeweils lediglich nur die oberen und unteren Meißelspitzen und, mit dem gestrichelten Kasten umrahmt, der Schneidkreis 11 der Bearbeitungswerkzeuge 11 angegeben, in den übrigen Figuren sind die Bearbeitungswerkzeuge aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt. Die Bearbeitungswerkzeuge 11 sind im praktischen Anwendungsfall gleichmäßig auf der Außenmantelfläche des Fräsrohrs 9 verteilt. Vorsorglich sind in 2 exemplarisch zwei Meißelhalter 12 strichliert angedeutet. Die Fräswalze 8 ist um eine Rotationsachse 13 rotierbar in einem Fräswalzenkasten 21 angeordnet. Der Fräswalzenkasten 21 umfasst zwei Seitenwände 21a und 21b, eine Deckenwand 21c sowie eine Vorderwand 21d und eine Rückwand (in den Figuren nicht dargestellt). Die Seite 21a des Fräswalzenkastens, durch die das Antriebsgetriebe 7 von außen ins Innere des Fräswalzenkastens 21 hindurch geführt ist, wird als Kupplungsseite A bezeichnet. Die in Axialrichtung des Rotationsachse 13 dieser Seite A gegenüberliegende Seite, auf der ein Loslager 22 angeordnet ist, ist als Loslagerseite B in den Figuren gekennzeichnet. Die auf der Loslagerseite B befindliche Seitenwand 21b des Fräswalzenkastens 21 ist demontierbar (beispielsweise in 3 näher veranschaulicht). Über diese Seite ist der Fräswalze 8 somit auswechselbar und in den nach unten zum Untergrund 6 hin offenen Innenraum des Fräswalzenkastens 21 einführbar beziehungsweise entfernbar.
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Die Rotationsachse 13 der Fräswalze 8 verläuft horizontal und quer zur Arbeitsrichtung a. Zum Antrieb der Rotationsbewegung der Fräswalze 8 ist die Fräswalzen-Antriebseinrichtung 14, beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder ähnliches, vorhanden. Die Fräswalzen-Antriebseinrichtung 14 ist über das Antriebsgetriebe 7 mit der Fräswalze 8 wirkverbunden. Das Antriebsgetriebe 7 umfasst neben einer Riemengetriebestufe 15 eine abtriebseitig dazu angeordnete Reduktionsgetriebestufe 16, die eine Antriebskraft der Fräswalzenantriebseinrichtung 14 auf das Fräsrohr 9 überträgt. Das Fräsrohr 9 ist dazu mit dem Reduktionsgetriebeteil 16 des Antriebsgetriebes 7 in der nachstehend noch näher erläuterten Weise wirkverbunden. Die Kraftübertragung vom Riemengetriebe 15 zum Fräsrohr 9 über das Reduktionsgetriebe 16 ist nicht in allen Einzelheiten, insbesondere betreffend den konkreten Aufbau der einzelnen Reduktionsstufen des Reduktionsgetriebes 16, angegeben. Wesentlich ist, dass die Antriebskraftzuführung zum Reduktionsgetriebe 16 über das Riemengetriebe 15 erfolgt und die Kraftweiterleitung auf das Fräsrohr 8 über eine Formschlusskupplung 17 erreicht wird, deren Aufbau und Wirkweise nachstehend weiter beschrieben werden wird.
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Das Untersetzungsgetriebe 16 umfasst ein Gehäuse 18 und ragt durch die Außenseitenwand des Maschinenrahmens 3 beziehungsweise durch die Wand 21a des Fräswalzenkastens 21 von außen nach innen hindurch zumindest mit einem Gehäuseteil 19 von der Riemengetriebseite A kommend seitlich beziehungsweise stirnseitig in den Innenraum des Fräswalzenkastens 21 in das Innere des Fräsrohrs 9 hinein. Bezogen auf die Rotationsachse 13 wird diese Seite nachstehend auch als Antriebsseite des Fräsrohrs 9 bezeichnet. Der Gehäuseteil 19 ist deckelartig ausgebildet und gegenüber dem fest am Maschinenrahmen 3 angeordneten Befestigungsbereich des Getriebegehäuses 18 um die Rotationsachse 13 drehbar. Dieser Teil des Getriebegehäuses 18 fungiert als Abtriebselement und überträgt die Antriebskraft über die Formschlusskupplung 17 auf das Fräsrohr 9 der Fräswalze 8. Entlang der Rotationsachse 13 schließt sich an den Gehäuseteil 19 zur in Axialrichtung der Rotationsachse 13 gegenüberliegenden Seite B des Fräsrohrs 9 hin (Loslagerseite B) ein Verbindungselement 20 an, das in seinem Spitzenbereich eine nachstehend noch näher bezeichnete Lageranordnung aufweist, die lösbar ausgebildet ist. Das Verbindungselement 20 ist Teil einer Spanneinrichtung 23, deren Funktion darin liegt, das Fräsrohr 9 axial zu sichern und, je nach Ausführungsform, zu verspannen. Wichtig ist zunächst, dass die der Antriebsseite gegenüberliegende Lagerseite des Fräsrohrs 9 als Loslager 22 ausgebildet ist. An dieser Seite ist die Lagerung des Fräsrohrs 9 somit demontierbar, worüber letztendlich ein Austausch des Fräsrohrs ermöglicht wird.
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Ein Vergleich der 2 und 3 verdeutlicht das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten der Fräseinrichtung 7 beim Rotorwechsel. 2 betrifft dabei den installierten Zustand des Fräsrohrs 9 und 3 einen teilabgezogenen Zustand, wie er beim Wechsel der Fräswalze 8 auftritt. Die auf der Seite des Loslagers 22 angeordnete Seitenwand 21b des Rotorkastens 21, die auf der Nullseite der Bodenfräsmaschine 1 liegt, auf der die Fräswalze 8 nahezu bündig mit dem Maschinenrahmen 3 der Bodenfräsmaschine 1 abschließt, ist lösbar, beispielsweise durch Heraufschwenken oder, wie in 3, durch vollständige Demontage, ausgebildet.
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Zur Lagerung der Fräswalze 8 im Fräswalzenkasten 21 umfasst das Fräsrohr 9 auf seiner Innenseite sich in Radialrichtung zur Rotationsachse 13 erstreckende Ringelemente 24a (antriebsseitig) und 24b (loslagerseitig). Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind diese Ringelemente 24a und 24b fest mit dem Innenmantel des Fräsrohrs 9 verschweißt. Das antriebsseitige Ringelement 24a ist mit einer Kupplungshälfte 17b der Formschlusskupplung 17 verbunden. Die andere Kupplungshälfte 17a der Formschlusskupplung 17 ist dagegen an einem Befestigungsring 25 befestigt, der integraler Bestandteil des Gehäusedeckels 19 des Reduktionsgetriebes 16 ist. Beide Kupplungshälften 17a und 17b sind als Ringelemente mit in Axialrichtung 13 gerichteter Stirnverzahnung ausgebildet (insbesondere aus 7 ersichtlich, in der die Kupplungshälfte 17a vollständig und die Kupplungshälfte 17b in Teilschnittansicht in einer senkrechten Schnittebene entlang der Rotationsachse 13 erkennbar ist), wobei die Verzahnungen der beiden Kupplungshälften zum Formschluss im eingekuppelten Zustand (gemäß der 2 und 4 bis 7) komplementär zueinander sind. Die Verzahnungen sind ferner den Ring umlaufend vorgesehen und die Zähne der beiden Kupplungshälften stehen mit ihren Zahnspitzen in Richtung der Rotationsachse 13 einander zugewandt vor. Die Zahnspitzen 26a und Zahntäler 26b verlaufen ferner beim vorliegenden Ausführungsbeispiel gradlinig in Radialrichtung zur Rotationsachse 13 und senkrecht zur Rotationsachse 13, so dass die Zahnflanken 26c in einer Fläche schräg zur Rotationsebene (Ebene senkrecht zur Rotationsachse 13) verlaufen. Alternativ können hier auch andere Verzahnungsalternativen verwendet werden, beispielsweise Schrägverzahnungen oder Kurvenverzahnungen, insbesondere Spiralverzahnungen. Weitere Variationsmöglichkeiten bestehen zudem darin, dass die Zähne der Stirnverzahnung mit ihren Zahntälern und/oder Zahnspitzen in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse verlaufen oder beispielsweise in Axialrichtung der Rotationsachse abfallend oder ansteigend. Auf diese Weise können beispielsweise auch zumidnest bereichesweise kegelähnliche Stirnverzahnungsstrukturen erhalten werden. Wichtig ist, dass die Stirnverzahnung in der Weise ausgebildet ist, dass gleichzeitig Radialkräfte als auch ein Drehmoment in Rotationsrichtung übertragen werden kann und die beiden Kupplungshälften der Stirnverzahnung entlang der Rotationsachse aufeinander aufschiebbar sind, entweder linear oder gegebenenfalls unter teilweise Relativdrehung der beiden Kupplungshälften zueinander um die Rotationsachse. Die Kupplungshälften sind somit im Bereich der Stirnverzahnung im Axialrichtung im wesentlichen komplementär zueinander ausgebildet.
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Wesentliches Element zur Drehmomentübertragung vom Antriebsgetriebe 7 und insbesondere vom Reduktionsgetriebe 16 auf den Fräswalze 8 ist die Formschlusskupplung 17 mit der loslagerseitig angeordneten Spanneinrichtung 23 und den beiden Kupplungshälften 17a und 17b. In Bezug auf die Axialrichtung der Rotationsachse 13 sind die beiden Kupplungshälften 17a und 17b innerhalb des Fräsrohrs 9 bei eingekuppelter Formschlusskupplung 17 angeordnet und somit nach außen hin geschützt. Die konkrete Übertragung der Antriebskraft von der Fräswalze-Antriebseinrichtung 14 auf die Fräswalze 8 erfolgt entsprechend wie folgt: Abtrieb des Verbrennungsmotors (Fräswalze-Antriebseinrichtung 14) – Riemengetriebe 15 – Untersetzungsgetriebe 16 mit um Rotationsachse 13 rotierendem Gehäuseteil (beziehungsweise -deckel) 19 mit darauf befestigtem Befestigungsring 25 – mit dem Befestigungsring 25 verbundene Kupplungshälfte 17a – Übertragung auf die Kupplungshälfte 17b, wenn der Formschluss zwischen den beiden Kupplungshälften in Axialrichtung der Rotationsachse vorliegt (gewährleistet durch die Spanneinrichtung 23) – Weiterleitung auf das mit der zweiten Kupplungshälfte 17b verbundene Ringelement 24a und Weiterleitung auf das fest mit dem Ringelement 24a verbundene Fräsrohr 9 der Fräswalze 8. Wesentlich ist somit, dass die Antriebskraftübertragung auf den Fräswalze 8 allein über die formschlüssig ineinander greifenden Kupplungshälften 17a und 17b der Formschlusskupplung 17 erfolgt.
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Ein weitere wesentliche Funktion der Formschlusskupplung 17 liegt neben der reinen Drehmomentübertragung in Axialrichtung zusätzlich darin, Radialkräfte aufzunehmen und damit die Ausrichtung der Fräswalze 8 beziehungsweise des Fräsrohrs 9 in Radialrichtung zur Rotationsachse 13 zu gewährleisten. Die Formschlusskupplung 17 ist mit anderen Worten nicht nur in der Weise ausgebildet, dass sie eine Drehmomentübertragung umsetzt, sondern sie ist gleichzeitig ein Tragelement für die Fräswalze 7, das eine Zentrierung der Fräswalze 7 in Radialrichtung zur Rotationsachse 13 bewirkt. Auf diese Weise kann insbesondere auf eine zusätzliche Lagerstelle zur Aufnahme von Radialkräften ergänzend zur Formschlusskupplung 17 verzichtet werden. Dies zeigt sich vorliegend insbesondere auch darin, dass das Fräsrohr 8 im eingekuppelten Zustand der Formschlusskupplung 17 nicht auf dem Außenmantel 19' des Gehäuseteils 19 aufliegt, sondern zu diesem über einen Ringspalt 27 in Radialrichtung beabstandet ist. Dies ergibt sich insbesondere aus der Ausschnittsvergrößerung der 4, die den gestrichelt umrahmten Bereich II aus 2 vergrößert wiedergibt. 4 verdeutlicht, dass durch die spezielle Ausbildung der Formschlusskupplung 17 die Radialposition beziehungsweise Zentrierung des Fräsrohrs 9 im Rotorkasten 21 allein durch den Kupplungseingriff der Kupplungshälften 17a und 17b erreicht und sichergestellt wird. Die für die Zentrierung des Fräsrohrs 9, insbesondere auf der Antriebsseite A, erforderlichen Radialkräfte werden somit allein durch die Formschlusskupplung 17 übertragen, wodurch das Fräsrohr somit in Radialrichtung zum Außenmantel des entsprechenden Getriebeelementes (vorliegend des Gehäuseteils 19) beabstandet gelagert werden kann und demgegenüber mit seiner Innenmantelfläche aufsitzfrei ist. Neben einem Element zur Drehmomentübertragung ist die Formschlusskupplung somit gleichzeitig eine Lagerstelle (ergänzend zum Loslager 22) für den Fräswalze 9 im Fräswalzenkasten 21.
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Um den Kupplungseingriff im eingebauten Zustand der Fräswalze 8 zu gewährleisten, ist es wichtig, dass das Fräsrohr in seiner Axialposition gesichert ist. Dies ist die wesentliche Aufgabe der Spanneinrichtung.
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Die Spanneinrichtung ist, insbesondere unter Bezug auf 3, wie folgt aufgebaut: Auf der Loslagerseite B ist ein ringförmiger Einsatz 30 vorhanden, der fest mit dem Ringelement 24b verschraubt ist. Dieser ringförmige Einsatz 30 weist in seiner Mitte einen Zentraldurchgang 31 auf, durch den eine Lagerhülse 32 eines Zugankers 33 hindurchgeführt ist. Die Lagerhülse 32 bildet gegenüber einem ringförmigen und in der Seitenwand 21b gelagerten Flansch 34 des Rotorkastens 2, indem sie über ein Wälzlager 35 (2) gelagert ist, das Loslager 22 aus. Der Zuganker 33 ist über das Verbindungselement 20 mit dem rotierbaren und zur Drehmomentübertragung genutzten Gehäuseteil 19 des Antriebsgetriebes 16 verbunden. Der Zuganker ist mit seinem vom Antriebsgetriebe abgewandten Spitzenbereich in Axialrichtung der Rotationsachse 13 durch die Lagerhülse 32 hindurchgeführt und auf der Loslagerseite der Lagerhülse mit einer Befestigungs- und Spannmutter 36 gegen Axialverschiebung gesichert und gegen das Verbindungselement 20 in Axialrichtung festgezogen beziehungsweise verspannt. Durch die Spannung des Zugankers 33 wird das Fräsrohr 9 entsprechend mit seiner Kupplungshälfte 17b in die Kupplungshälfte 17a am Gehäusedeckel 19 eingeschoben und gegen diese verspannt bzw. in Axialrichtung gesichert. Der Zuganker 33 ist dazu beispielsweise über ein Gewinde mit dem Verbindungselement 20 oder einem anderen Teil des Antriebsgetriebes 16 verbunden. Dies ermöglicht einen selektiven Austausch des Zugankers 33 im Falle einer Beschädigung. Der Zuganker 33 kann ferner beispielsweise mit einem Federpaket ausgestattet sein, um einerseits Stöße der Fräswalze 8 in Axialrichtung gegenüber der Seitenwand 21b abzufedern und/oder andererseits eine Spannkraft auf die Kupplungshälften 17a und 17b der Formschlusskupplung 17 auszuüben. Auch kann dadurch in Verbindung mit einer geeigneten Ausbildung der Stirnverzahnung eine Art Überlastschutz bereits gestellt werden. Es versteht sich von selbst, dass ergänzend Mittel vorgesehen sein können, über die die Befestigungsschraube 36 mechanisch gegen Lösen gesichert ist.
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Das Verbindungselement 20 ist ferner als zumindest teilweise kegelförmig zulaufender Körper ausgebildet. Konkret weist das Verbindungselement 20 auf der Antriebsseite einen wesentlich größeren Durchmesser (angepasst an den Durchmesser des Gehäuseteils 19) auf als auf der Loslagerseite B. Dadurch wird durch das Verbindungselement 20 eine Art Zentrierhilfe erhalten, die insbesondere das Einschieben des Fräsrohrs 9 in den Rotorkasten 2 zur Gewährleistung des Formschlusses der Formschlusskupplung 24 erleichtert. Der vom Verbindungselement 20 zusammen mit dem Gehäuseteil 19 umschlossene Innenraum kann beispielsweise mit einem Kühlmittel, insbesondere Öl, zur Kühlung des Untersetzungsgetriebes gefüllt werden.
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Zur einwandfreien Funktionalität der Formschlusskupplung 17 ist es erforderlich, dass die Kupplungshälften 17a und 17b optimal formschlüssig ineinander eingreifen können beziehungsweise die Kupplungszähne der Stirnverzahnungen der beiden Kupplungshälften 17a und 17b möglichst flächig aneinander anliegen. Dazu ist es wünschenswert, dass der Eingriffbereich der Kupplungshälften 17a und 17b möglichst frei von Verschmutzungen ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist hierzu eine Schutzhülse 37 (insbesondere erkennbar in 4) vorhanden, die die Kupplungshälften 17a und 17b im eingekuppelten Zustand nach außen hin abschirmt. Die Schutzhülse 37 ist mit einem Radialschenkel 37a in eine Verschraubungsverbindung zwischen dem Befestigungsring 25 und der Kupplungshälfte 17a eingebunden und befestigt. In Axialrichtung steht vom Radialschenkel 37a ein Axialschenkel 37b ab, der sich in Richtung der Kupplungshälfte 17a erstreckt und diese zumindest in ihrem Spitzenbereich zusammen mit der im Formschluss befindlichen Kupplungshälfte 17b in Axialrichtung der Rotationsachse 13 überlappt. Um einen besonders dichten Abschluss der vom Axialschenkel 37b nach außen hin abgeschlossenen Verzahnungskammer 38 zu erhalten, ist im Zahnring der Kupplungshälfte 17b eine den Außenmantel umlaufende Ringnut 39 vorhanden, in die ein zur Rotationsachse 13 von der Schutzhülse 37 nach innen vorstehender Dichtvorsprung 37c dichtend eingreift. Die Schutzhülse 37 bildet damit zusammen mit der Kupplungshälfte 17b die insgesamt ringförmige Verzahnungskammer 38, in der der Verzahnungsbereich der Stirnverzahnung der beiden Kupplungshälften 17a und 17b die Rotationsachse 13 umlaufend angeordnet ist. Im eingekuppelten Zustand schirmt die Schutzhülse 37 somit die Stirnverzahnung nach außen hin ab, sodass kein Schutz in den Verzahnungsbereich gelangt.
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Die Kupplungshälften 17a und 17b sind jeweils lösbar an ihrem entsprechenden Lagerring 24a beziehungsweise 25 angeordnet. Dazu sind jeweils Schraubverbindungen, umfassend jeweils eine Durchgangsbohrung 40a bzw. 40b und eine Sacklochbohrung 41a bzw. 41b in jeweils einer Kupplungshälfte 17a oder 17b vorhanden, durch die hindurch beziehungsweise in die hinein jeweils eine Befestigungsschraube 42 geführt ist. Die Schraubverbindungen sind ferner in der Weise angeordnet, dass die Befestigungsschrauben 42 in den Kupplungshälften 17a und 17 einander zugewandt einschraubbar sind. Die Schraubverbindungen sind mit anderen Worten in der Weise ausgebildet, dass die Befestigungsschrauben nicht über den Formschluss- beziehungsweise Verzahnungsbereich eingeschraubte werden, sondern von der dem Verzahnungsbereich jeder Kupplungshälfte jeweils gegenüberliegenden Seite. Dadurch werden austretende Befestigungselement im Verzahnungsbereich vermieden. Durch ein Lösen der Befestigungsschrauben 42 können die Kupplungshälften 17a und 17b von ihren jeweiligen Tragteilen gelöst werden und somit beispielsweise selektiv ausgetauscht werden.
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Im praktischen Einsatz solcher Fräseinrichtungen 2 sind häufig verschiedene Fräsbreiten b und oder Teilfräsarbeiten in Bezug auf die maximale Fräsbreite erwünscht. Hierzu bietet die vorliegende Ausführungsform der Fräseinrichtung 2 die Möglichkeit, unterschiedliche Fräsbreiten b mit Hilfe verschiedener Wechselrotoren 8 zu realisieren. Die 2, 3 und 7 veranschaulichen dazu den Einsatz einer Fräswalze 8, deren Fräsbreite b nahezu vollständig über die Breite des Rotorkastens 2 verläuft und somit im Wesentlichen der maximalen Fräsbreite entspricht. Die 5 und 6 betreffen dagegen Fräswalze 8, die zusammen mit einem Längenausgleichsrohr (oder auch Adapterrohr) 43 eine wesentlich kleinere Fräsbreite b aufweisen, die bezüglich der maximalen Fräsbreite nur einem Bruchteil entspricht. In Arbeitsrichtung a gesehen wird bei der Anordnung in 5 auf der Nullseite B (rechts) und in 6 auf der der Nullseite gegenüberliegenden Seite A gefräst. Die Fräswalzen 8 weisen dazu jeweils ein in Axialrichtung verkürztes Fräsrohr 9 auf, das jeweils mit einem Längenausgleichsrohr 43 verbunden ist. Hier sind selbstverständlich auch Varianten denkbar, bei denen das Adapterrohr 43 lösbar mit dem Fräswalze 8 verbunden ist. Die wesentliche Funktion des Adapterrohres 43 ist bei beiden Ausführungsformen die Überbrückung des axialen Zwischenraums zwischen dem Fräswalzenende und der Formschlusskupplung (5) beziehungsweise der Loslagerseite B (6). Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform ist die Formschlusskupplung 24 mit Stirnverzahnung 28 dazu an dem Längenausgleichsrohr 43 der Fräswalze 8 angeordnet. Was den Montage- und Demontagevorgang angeht, haben die vorliegenden verkürzten Fräswalzen 8 mit Adapterstück 43 somit den Vorteil, dass in Bezug auf die einzelnen Montage- und Demontageschritte keine Änderungen im Vergleich zum Fräswalze 8 aus den anderen Figuren mit nahezu maximaler Fräsbreite besteht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10232489 A1 [0004]
- DE 4037448 A1 [0004]
- DE 20023999 U1 [0004]
