-
Die Erfindung betrifft eine Großfräse vom Mittelrotortyp mit einem auswechselbaren Frästeil sowie ein Verfahren zum Wechseln eines Frästeils einer Großfräse vom Mittelrotortyp.
-
Wesentliche Elemente einer gattungsgemäßen Großfräse vom Mittelrotortyp sind ein Maschinenteil mit einem Maschinenrahmen, einem Fahrstand, einem Antriebsmotor sowie vom Antriebsmotor angetriebenen Fahreinrichtungen, wie beispielsweise Rädern und/oder Kettenlaufwerken. Die Fahreinrichtungen sind über Hubsäulen mit dem Maschinenrahmen verbunden, so dass der Abstand des Maschinenrahmens zum Bodenuntergrund in Vertikalrichtung verstellbar ist. Ferner umfasst eine gattungsgemäße Großfräse vom Mittelrotortyp einen Frästeil mit einer Fräswalze zum Auffräsen von Bodenmaterial und einem Fräswalzenkasten zur Abdeckung der Fräswalze zu den Seiten und nach oben. Der Frästeil ist über eine Befestigungseinrichtung, die den Fräswalzenkasten an der Großfräse vom Mittelrotortyp hält, lösbar befestigbar. Eine solche Großfräse vom Mittelrotortyp ist beispielsweise aus der
DE 10 2011 018 222 A1 bekannt.
-
Die
JP H 10 - 140 519 A offenbart ein Fräsanbauteil, das wechselbar an einen Baggerarm montierbar ist.
-
Gattungsgemäße Großfräsen vom Mittelrotortyp werden üblicherweise im Straßen- und Wegebau eingesetzt. Großfräsen vom Mittelrotortyp vom Typ Straßenkaltfräse dienen dabei beispielsweise zum Abfräsen einer Straßendeckschicht zur Straßenbahnerneuerung. Wesentlich für das Einsatzspektrum einer solchen Großfräse vom Mittelrotortyp ist die Breite der an der Großfräse vom Mittelrotortyp angeordneten Fräswalze, bei der es sich üblicherweise um eine hohlzylindrische Einheit handelt, auf deren Außenmantelfläche eine Vielzahl von Fräswerkzeugen in bekannter Weise angeordnet ist. Die Fräswalze wird üblicherweise von der Antriebseinheit der Großfräse vom Mittelrotortyp mit Antriebsenergie versorgt, beispielsweise über einen mechanischen oder hydraulischen Antriebsstrang. Dabei rotiert die Fräswalze innerhalb eines Fräswalzenkastens um eine horizontale und quer zur Arbeitsrichtung verlaufende Rotationsachse und fräst im in den Bodenuntergrund eintauchenden Zustand Bodenmaterial auf. Der Fräswalzenkasten bezeichnet dabei eine gehäuseartige Gesamtheit, in deren Innerem die Fräswalze zum Bodenuntergrund hin vorstehend angeordnet ist. Der Fräswalzenkasten verhindert, dass Fräsgut im Arbeitsbetrieb unkontrolliert umhergewirbelt wird und stellt zudem ein Kompartiment zur kontrollierten Fräsgutführung zur Verfügung. Der zum Boden hin offene Fräswalzenkasten umgibt die Fräswalze mit anderen Worten teilweise in Horizontalrichtung und in Vertikalrichtung nach oben. Es ist bekannt, den Frästeil als Gesamtheit, umfassend die Fräswalze und den Fräswalzenkasten, am Maschinenteil der Großfräse vom Mittelrotortyp demontierbar auszubilden. Eine Demontage des Frästeils kann beispielsweise dann erwünscht sein, wenn die Großfräse vom Mittelrotortyp, insbesondere zu Transportzwecken, leichter gemacht werden soll. Es versteht sich von selbst, dass zur Demontage und zur Montage des Frästeils vom/am Maschinenteil möglichst kurze Arbeitszeiten gewünscht sind. Darüber hinaus besteht häufig das Bedürfnis, verschiedene Fräsbreiten mit ein und derselben Großfräse vom Mittelrotortyp fräsen zu können. Hierzu ist es bevorzugt, wenn verschiedene Frästeile an ein und derselben Großfräse vom Mittelrotortyp angebracht und zügig untereinander ausgetauscht werden können. Die Möglichkeit, den Frästeil als Ganzes vom Maschinenteil zu demontieren, ist beispielweise in der
DE 10 2011 018 222 A1 beschrieben. Dazu ist der Fräswalzenkasten über massive Befestigungsschrauben und entsprechende Sicherungsmuttern mit dem Maschinenteil lösbar verbunden. Nachteilig hieran ist, dass die Befestigungsschrauben häufig nur sehr schwer zugänglich sind und entsprechend zunächst andere Teile der Großfräse vom Mittelrotortyp entfernt werden müssen, um einen Zugriff auf die Befestigungsschrauben zu ermöglichen. Darüber hinaus handelt es sich um vergleichsweise große Schrauben, so dass auch entsprechend große Kräfte zur Montage und Demontage aufgebracht werden müssen. Dies ist insbesondere in baulich beengten Verhältnissen eine Herausforderung. Insgesamt ist zudem auch bei dieser Alternative der Zeitaufwand zum Frästeilwechsel vergleichsweise hoch.
-
Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, eine Großfräse vom Mittelrotortyp sowie ein Verfahren zur Montage/Demontage eines Frästeils einer Großfräse vom Mittelrotortyp an einem Maschinenteil anzugeben, die im Vergleich zum aus dem Stand der Technik bekannten Möglichkeiten einen schnelleren und für den Bediener einfacheren An- und Abbau des Frästeils vom Maschinenteil ermöglichen, damit beispielsweise der Frästeil separat transportiert werden kann, so dass ein zulässiges maximales Transportgewicht der Großfräse vom Mittelrotortyp ohne Frästeil nicht mehr überschritten wird.
-
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Großfräse vom Mittelrotortyp sowie einem Verfahren gemäß einem der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Ein wesentlicher Grundgedanke der Erfindung liegt darin, eine Befestigungsvorrichtung mit wenigstens einem bewegbaren Verriegelungselement und wenigstens einem Gegenelement vorzusehen, über die der Frästeil als Modul am Maschinenteil lösbar befestigbar ist. Die Befestigungseinrichtung ist dabei teilweise am Maschinenteil und teilweise am Fräswalzenkasten angeordnet. Das Verriegelungselement und das Gegenelement bezeichnen konkret zwei miteinander wechselwirkende Elemente der Befestigungseinrichtung, über die letztendlich eine Fixierung des Frästeils am Maschinenteil ermöglicht wird. Dazu ist das Verriegelungselement erfindungsgemäß zwischen einer Sperrstellung und einer Freigabestellung bewegbar gelagert, je nach Ausführungsform entweder am Frästeil oder am Maschinenteil. Das Gegenelement ist jeweils am anderen Teil, also dem Maschinenteil oder dem Frästeil, angeordnet. Das Verriegelungselement ist grundsätzlich in der Weise ausgebildet, dass es das Gegenelement zur Befestigung des Fräswalzenkastens an der Großfräse vom Mittelrotortyp in der Sperrstellung in eine Freigaberichtung sperrt. Die Freigaberichtung bezeichnet dabei eine Bewegungsrichtung des Fräswalzenkastens bzw. des Frästeils relativ zum Maschinenteil, in die der Frästeil zum Wechseln des Frästeils vom Maschinenteil wegbewegt werden muss. Wenigstens in diese Richtung sperrt das Verriegelungselement das Gegenelement im Eingriff in das Gegenelement in Sperrstellung. Ohne ein vorheriges Lösen des Verriegelungselements vom Gegenelement der Befestigungseinrichtung am Frästeil und am Maschinenrahmen kann der Frästeil somit nicht vom Maschinenteil entfernt werden. Die Befestigungseinrichtung und insbesondere das Verriegelungselement und das Gegenelement sind somit am Frästeil und am Maschinenteil gelagert und nicht als von diesen beiden Elementen losgelöste, separate Befestigungsmittel ausgebildet.
-
Die Befestigungseinrichtung ist somit in der Weise ausgebildet, dass die Verstellung der Verriegelungselementes zwischen seiner Sperrstellung und seiner Freigabestellung im an der Großfräse vom Mittelrotortyp, sei es am Frästeil oder am Maschinenteil, gelagerten Zustand erfolgt. Die einzelnen Teile der Befestigungseinrichtung liegen somit auch im vom Maschinenteil gelösten Zustand des Frästeils in mit teilweise dem Maschinenteil und dem Frästeil verbundenem Zustand vor. Damit erfolgt die Betätigung des Verriegelungselements bzw. dessen Verstellung im am Maschinenteil oder Frästeil gelagerten Zustand. Eine Demontage findet im Umfang des Austauschvorgangs des Frästeils nicht statt.
-
Grundsätzlich kann es bereits ausreichend sein, wenn die Befestigungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie nur ein Verriegelungselement und nur ein Befestigungselement umfasst. Üblicherweise und in Anbetracht der vergleichsweise hohen aufzunehmenden Kräfte umfasst die Befestigungseinrichtung allerdings vorzugsweise mehrere Verriegelungselemente und entsprechend auch mehrere Gegenelemente. Wenn nachstehend von einem Verriegelungselement und einem Gegenelement die Rede ist, bedeutet dies im Umfang der vorliegenden Erfindung daher, dass davon auch Ausführungsformen der Befestigungseinrichtung mit mehreren Verriegelungselementen und mehreren Gegenelementen mit umfasst sind.
-
Das Gegenelement kann grundsätzlich ebenfalls bewegbar sein, insbesondere zwischen einer Freigabestellung und einer Sperrstellung. Allerdings ist es vorzugsweise feststehend am jeweiligen Tragteil ausgebildet, so dass zur Verriegelung und Entriegelung allein das Verriegelungselement relativ zum Gegenelement verstellt werden muss. Dadurch kann die Gesamtkonstruktion und Handhabung der Befestigungseinrichtung vereinfacht werden. Durch eine einfache Verstellung allein des Verriegelungselementes zwischen der Freigabestellung und der Sperrstellung gelingt es dann, die Befestigung des Frästeils am Maschinenteil zu lösen bzw. bei einer Montage wieder herzustellen.
-
Vorzugsweise ist das Verriegelungselement am Maschinenteil der Großfräse vom Mittelrotortyp gelagert und das Gegenelement am Fräswalzenkasten befestigt. Diese Weiterbildung der Erfindung ist insofern bevorzugt, da zur Verstellung des Verriegelungselementes häufig weitere Mittel, wie beispielsweise Betätigungsmittel und/oder Führungsmittel, erforderlich sind. Durch die Anordnung des Verriegelungselementes am Maschinenteil muss dieser im Vergleich zum Gegenelement in der Praxis üblicherweise aufwändigere und komplexere Bestandteil der Befestigungseinrichtung somit nicht jeweils am Maschinenteil bei einem Wechsel des Frästeils ausgetauscht werden. Das Gegenelement ist dagegen konstruktiv und vom baulichen Aufwand her üblicherweise wesentlich einfacher gestaltet, so dass die Anordnung mehrerer zueinander identischer Gegenelemente an verschiedenen Frästeilen kostengünstiger und konstruktiv einfacher zu erreichen ist.
-
Um den Montage-/Demontagevorgang des Frästeils am Maschinenteil zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn das Gegenelement feststehend am jeweiligen Tragteil, speziell am Frästeil und insbesondere am Fräswalzenkasten, befestigt ist. Feststehend ist dabei so zu verstehen, dass das Gegenelement relativ beispielweise zum Fräswalzenkasten ortsfest ausgebildet ist. Ferner ist das Gegenelement idealerweise derart ausgebildet, dass es von der Außenoberfläche beispielsweise des Fräswalzenkastens nach außen vorsteht, insbesondere in Vertikalrichtung nach oben bei einer Befestigung am Fräswalzenkasten und in Vertikalrichtung nach unten bei einer Befestigung am Maschinenteil, beispielsweise in der Art eines Hakens, einer Öse oder ähnlichem. Ein solches Gegenelement eignet sich besonders gut zum Eingriff durch das Verriegelungselement und ist konstruktiv vergleichsweise einfach zu realisieren. Alternativ ist es auch bevorzugt, wenn das Verriegelungselement, beispielsweise hakenartig, vorstehend ausgebildet ist und in ein innenliegendes Gegenelement, speziell am Fräswalzenkasten, eingreift.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt darin, dass die Befestigungseinrichtung von einem Antrieb angetrieben ausgebildet ist. Hierzu umfasst die Befestigungseinrichtung erfindungsgemäß eine Antriebseinrichtung, die eine Verstellung des Verriegelungselementes, vorzugsweise zumindest von der Sperrposition in die Freigabeposition, antreibt. Die Antriebseinrichtung ist somit derart ausgebildet, dass sie eine Verstellbewegung des Verriegelungselementes zumindest von der Freigabeposition in die Sperrposition oder umgekehrt antreibt, d.h. zumindest in eine Richtung, wobei von der Erfindung auch Ausführungsformen umfasst sind, die einen Antrieb der Verstellbewegung des Verriegelungselementes durch die Antriebseinrichtung von der Freigabeposition in die Sperrposition und umgekehrt aufweisen. Die für die Verstellbewegung erforderliche Antriebsenergie wird mit anderen Worten nicht manuell sondern durch die Antriebseinrichtung aufgebracht. Die Befestigungseinrichtung ist erfindungsgemäß entsprechend automatisch betätigbar ausgebildet und kann vom Bediener, beispielsweise per Knopfdruck oder Schalthebelbewegung, bedient werden. Konkret hat sich hierzu eine hydraulische, pneumatische, elektromechanische oder elektrische Antriebseinrichtung als bevorzugt erwiesen. Ganz besonders können hier neben geeigneten Stellmotoren, die eine entsprechende Verstellung des Verriegelungselementes bewirken, insbesondere auch Zylinderkolbeneinheiten zum Einsatz kommen. Für den Fall, dass die Befestigungseinrichtung mehrere Verriegelungselemente umfasst, kann es vorgesehen sein, für jedes Verriegelungselement jeweils eine eigene Antriebseinrichtung oder eine gemeinsame Antriebseinrichtung für mehrere und insbesondere alle Verriegelungselemente vorzusehen. Für den ersten Fall ist es allerdings auch dann bevorzugt, wenn alle Antriebseinrichtungen in der Weise angesteuert werden, dass sie vom Bediener gemeinsam und gleichzeitig betätigbar sind.
-
Am Maschinenteil der Großfräse vom Mittelrotortyp ist üblicherweise eine Energieversorgung bereits per se vorhanden, beispielsweise für den Fahrantrieb und die Bereitstellung der Antriebsleistung für die Fräswalze. Die Versorgung der Antriebseinrichtung der Befestigungseinrichtung erfolgt daher bevorzugt auch vom Maschinenteil aus, beispielsweise über ein Bordnetz oder ein Hydrauliksystem am Maschinenteil der Großfräse vom Mittelrotortyp. Aus diesem Grund ist es daher auch von Vorteil, wenn die Antriebseinrichtung der Befestigungseinrichtung am Maschinenteil gelagert ist und von der Großfräse vom Mittelrotortyp her mit Antriebsenergie zur Verstellung des Verriegelungselementes wenigstens von der Sperrstellung in die Freigabestellung versorgt wird. Damit kann auf eine eigenständige Energiequelle am Frästeil oder auf die Herstellung erforderlicher Antriebsverbindungen zwischen dem Frästeil und dem Maschinenteil zur Antriebseinrichtung der Befestigungseinrichtung verzichtet werden, wodurch die Gesamtausbildung der Befestigungseinrichtung vereinfacht werden kann.
-
Um das Verletzungsrisiko zu mindern und einen zuverlässigen Arbeitseinsatz zu gewährleisten, ist die Befestigungseinrichtung vorzugsweise ausfallsicher ausgebildet. Dies bedeutet, dass bei einem unvorhergesehenen Versagen der Befestigungseinrichtung sichergestellt ist, dass sich die Befestigungseinrichtung nicht löst bzw. das Verriegelungselement nicht unkontrolliert die Freigabestellung einnimmt und der Frästeil nicht unkontrolliert vom Maschinenteil abfällt. Hierzu kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass zusätzlich zur Befestigungseinrichtung eine Sicherungseinrichtung, beispielsweise in Form eines Fanghakens etc., vorhanden ist, die separat zur Befestigungseinrichtung die Positionierung des Frästeils am Maschinenteil sichert. Vorzugsweise ist das Verriegelungselement zumindest zur Sperrstellung hin allerdings selbsttätig wirkend ausgebildet. Dies bedeutet, dass beim Ausfall der Antriebseinrichtung das Verriegelungselement selbsttätig die Sperrstellung, auch aus einer bestehenden Freigabestellung heraus, einnimmt. Besonders einfach und kostengünstig gelingt eine solche selbsttätige Verstellbarkeit beispielsweise auf mechanischem Wege, insbesondere mit einer geeigneten Federbeaufschlagung des Verriegelungselementes hin zur Sperrstellung, speziell mit einer Druckfeder.
-
Um eine zuverlässige Nutzung der erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung zu ermöglichen, ist bevorzugt eine Sensoreinrichtung vorhanden, die zur Erfassung der Sperrstellung und/oder der Freigabestellung des Verriegelungselementes ausgebildet ist. Die wesentliche Aufgabe der Sensoreinrichtung liegt somit darin, sicherzustellen, dass das Verriegelungselement bei einer Verstellung seine Freigabestellung und/oder seine Sperrstellung erreicht hat. Konkret kann die Sensoreinrichtung dazu beispielsweise einen oder mehrere Druckkontaktschalter umfassen, die vom Verriegelungselement bei Erreichen der jeweiligen Endstellung betätigt werden. Alternativ können hier selbstverständlich auch andere geeignete Sensoren verwendet werden, wie beispielsweise Lichtschranken etc. Die Sensoreinrichtung prüft somit im einfachsten Fall, ob das Verriegelungselement in einer der beiden Endpositionen ist oder nicht. Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform sieht eine Ausbildung der Sensoreinrichtung derart vor, dass ergänzend oder alternativ der Eingriff des Verriegelungselementes am Gegenelement und/oder dessen Freigabe überwacht wird. Auf diese Weise wird somit nicht nur die Position des Verriegelungselementes erfasst, sondern gleichzeitig dessen aktuelle Stellung relativ zum Gegenelement, um beispielsweise gleichzeitig sicherzustellen, dass das Verriegelungselement in der Sperrstellung ist und dabei das Gegenelement sperrt. Hierzu können beispielsweise entsprechende Druckkontaktschalter vorgesehen sein, die bei in Sperrstellung befindlichem Verriegelungselement vom Gegenelement betätigt werden. Besoners bevorzugt ist es, wenn ferner eine Anzeigeeinrichtung vorhanden ist, die den von der Sensoreinrichtung erfassten Zustand, beispielsweise „Frästeil verriegelt“ oder „Frästeil freigegeben“, anzeigt. Dies kann über einfache Anzeigelampen oder insbesondere auch über eine geeignete Displayanzeige erfolgen.
-
In Bezug auf die konkrete Ausbildung der Befestigungseinrichtung kann grundsätzlich auf ein breites Spektrum alternativer Ausführungsformen zurückgegriffen werden. Als besonders geeignet hat sich dabei eine Ausbildung des Verriegelungselementes der Befestigungseinrichtung derart herausgestellt, dass es wenigstens einen, insbesondere um eine horizontale Achse schwenkbaren, Klemmhebel mit einem Sperrvorsprung aufweist, der in der Sperrstellung das Gegenelement wenigstens teilsweise hintergreift. Der Klemmhebel weist somit einen, beispielsweise, hakenartigen, Sperrvorsprung auf, der als Anschlag gegenüber dem Gegenelement in Freigaberichtung wirken kann. Das Gegenelement weist im Gegenzug hierzu entsprechend ein Anschlagteil auf, der vom Sperrvorsprung des Klemmhebels in Freigaberichtung hintergriffen werden kann. Durch Anlage dieser beiden Anschläge aneinander wird entsprechend eine Bewegung des Frästeils in Freigaberichtung vom Maschinenteil weg bei in Sperrstellung befindlichem Verriegelungselement gesperrt.
-
Alternativ zum Klemmhebel kann das Verriegelungselement der Befestigungseinrichtung beispielsweise auch ein, insbesondere in Horizontalrichtung, verstellbarer Verriegelungsschieber sein. Den Verriegelungsschieber zeichnet eine lineare Verstellbewegung zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung aus. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Gegenelement dann entsprechend eine Verriegelungsschieberaufnahme, in die der Verriegelungsschieber in Sperrstellung wenigstens teilweise eingreift. Eine solche Verriegelungsschieberaufnahme kann beispielsweise der Umgriffbereich eines Hakens, ein Sperrvorsprung oder vergleichbares sein. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass der vertikale Platzbedarf der Befestigungseinrichtung zumindest auf Seiten des Verriegelungsschiebers verhältnismäßig gering ist.
-
Vorzugsweise ist der Teil der Befestigungseinrichtung, an dem das Verriegelungselement gelagert ist, derart ausgebildet, dass das Verriegelungselement nicht frei zur Außenumgebung vorsteht. Dies bedeutet, dass das Verriegelungselement, vorzugsweise am Maschinenteil, derart angeordnet ist, dass es zum Fräswalzenkasten hin von einer Abdeckung abgedeckt ist, wobei eine Aufnahmeöffnung in der Abdeckung vorhanden ist, durch die hindurch das vom Fräswalzenkasten in Vertikalrichtung nach oben vorstehende Gegenelement einführbar ist. Durch die Abdeckung ist das Verriegelungselement nach außen hin gegenüber äußeren Einflüssen geschützt.
-
Um eine besonders dauerhafte und zuverlässige Befestigung des Frästeils am Maschinenteil zu erreichen, ist vorzugsweise die Befestigungseinrichtung in der Weise ausgebildet, dass sie eine Spannvorrichtung aufweist, die in der Weise ausgebildet ist, dass sie bei in Sperrstellung befindlichen Verriegelungselement den Fräswalzenkasten über des Gegenelement in Vertikalrichtung zur Großfräse vom Mittelrotortyp hin festzieht bzw. den Frästeil und den Maschinenteil mit einer Anzugskraft miteinander verspannt. Die Spannvorrichtung ist somit konkret dazu vorgesehen, eine Anzugskraft und/oder ein Anzugsmoment zu ermöglichen, mit dem der Frästeil gegenüber dem Maschinenteil verspannt bzw. angezogen wird. Die Spanneinrichtung kann auch Teil der Befestigungseinrichtung sein oder von dieser räumlich und funktional getrennt ausgebildet sein. Konkret kann die Spanneinrichtung dazu beispielsweise eine schräg zur Horizontalebene verlaufende Gleitschräge aufweisen, die bei in Sperrstellung befindlichem Verriegelungselement gegen das Gegenelement oder umgekehrt wirkt. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, die Spanneinrichtung mit separaten Spannelementen, wie beispielsweise Anzugfedern oder vergleichbarem, zu versehen, die separat zur Wechselwirkung zwischen dem Verriegelungselement und dem Gegenelement wirken. Die Gleitschräge umfasst dabei vorzugsweise eine Gleitfläche, die in einem Winkel von kleiner 30° zur Horizontalebene verläuft. Durch die Gleitschräge wird eine Art Feststellkeil erhalten, auf dem das jeweilige Gegenelement bzw. Verriegelungselement aufläuft und insbesondere auch über einen Reibschluss festgelegt wird.
-
Um die für die Feststellung der Spanneinrichtung erforderliche Spannkraft bereitzustellen, kann die Spanneinrichtung vorzugsweise wenigstens einen Spannzylinder umfassen, der in der Weise angeordnet ist, dass er im druckbeaufschlagten Zustand den Fräswalzenkasten gegen den Maschineteil drückt oder diesen gegen den Maschinenteil anzieht. In diesem Zusammenhang hat sich insbesondere die Verwendung eines als Hohlzylinder ausgebildeten Spannzylinders mit einer mittigen Aussparung als besonders geeignet erwiesen, wobei die mittige Aussparung vorzugsweise zur Einfädelung bzw. Aufnahme des Gegenelementes vorgesehen ist und somit in Bezug auf den Frästeil und den Maschinenteil auf Seiten des das Verriegelungselement tragenden Teils der Befestigungseinrichtung angeordnet ist. Das Gegenelement wird bei der Befestigung des Frästeils am Maschinenteil bei dieser Ausführungsform somit durch die mittige Aussparung des Hohlzylinders hindurchgeführt bzw. greift zumindest in diese ein. Der Eingangsseite der mittigen Aussparung gegenüberliegend erfolgt vorzugsweise der Zugriff des Verriegelungselementes der Befestigungsvorrichtung auf das Gegenelement, insbesondere in einem über den Hohlzylinder vorstehenden Bereich. Diese vergleichbar einer Werkzeugeinzugsvorrichtung ausgebildete Gesamtanordnung ist insbesondere aufgrund ihres besonders geringen Bauraumbedarfs besonders bevorzugt.
-
Der Spannzylinder ist dabei idealerweise in der Weise angeordnet, dass er in Vertikalrichtung von unten vorzugsweise gegen einen Verriegelungsschieber, insbesondere den Verriegelungsschieber der Befestigungseinrichtung, drückt. Der Spannzylinder wirkt konkret vorzugsweise senkrecht zur Verschieberichtung des Verriegelungsschiebers, so dass vom Bewegungsablauf her der Spannvorgang senkrecht zur Verstellbewegung des Verriegelungsschiebers erfolgt.
-
Zur Überwachung des Verstellvorgangs des Spannzylinders hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Überwachungseinrichtung vorhanden ist, die derart ausgebildet ist, dass sie den Spannweg des Spannzylinders überwacht. Auf dieses Weise gelingt indirekt eine Erfassung der Stellposition des Verriegelungselementes über die aktuelle Position des Spannzylinders. Konkret kann hierzu grundsätzlich auf jegliche Wegsensoren zurückgegriffen werden, die eine entsprechende Ermittlung und Überwachung das Spannwegs bzw. Verstellweges des Spannzylinders ermöglichen. Besonders geeignet ist hierzu beispielsweise ein im Inneren der Kolben-Zylinder-Einheit des Spannzylinders integrierter magnetostriktiver Positionssensor, wie er unter anderem in der
DE 10 2005 060 676 A1 offenbart ist, die hiermit in Bezug genommen wird. Die Überwachungseinrichtung kann somit insbesondere auch Teil der vorstehend erwähnten Sensoreinrichtung sein.
-
Für eine zuverlässige Positionierung des Frästeils am Maschinenteil ist es bevorzugt, dass eine Formschlusseinrichtung zur Positionierung des Fräswalzenkastens am Maschineteil vorhanden ist, insbesondere eine in Horizontalrichtung wirkende Formschlusseinrichtung. In Horizontalrichtung wirkend ist dabei so zu verstehen, dass die Formschlusseinrichtung einen Formschluss zwischen dem Frästeil und dem Maschinenteil in der Weise bewirkt, dass zumindest eine Richtung in der Horizontalrichtung durch den Formschluss blockiert ist. Idealerweise ist die Formschlusseinrichtung in der Weise ausgebildet, dass der Formschluss eine Ausrichtung in sämtliche Horizontalrichtungen ermöglicht d.h. der Formschluss in einer Horiztonalebene hergestellt wird. Die Formschlusseinrichtung ermöglicht es dem Bediener, eine exakte Ausrichtung des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil zu erreichen und aufrecht zu erhalten. Auch im Hinblick auf die konkrete Ausbildung der Formschlusseinrichtung kann auf eine Vielzahl alternativer Ausführungsformen zurückgegriffen werden. Beispielsweise kann die Formschlusseinrichtung einen in Vertikalrichtung vorstehenden Zapfen, insbesondere am Fräswalzenkasten, und eine Zapfenaufnahme, insbesondere am Maschinenteil, umfassen, wobei der Zapfen formschlüssig in die Zapfenaufnahme einführbar ist. Bei der Zapfenaufnahme kann es sich beispielsweise um eine Durchgangsöffnung oder eine sacklochartige Öffnung handeln, die in Bezug auf ihre Querschnittsfläche auf den Querschnitt des Zapfens abgestimmt ist. Greift der Zapfen nun in die Zapfenaufnahme ein, wird ein Formschluss senkrecht zur Einführrichtung erhalten, insbesondere zur Innenwand der Zapfenaufnahme hin. Die Zapfenaufnahme und der Zapfen sind somit in Bezug auf ihren Querschnitt vorzugsweise zueinander komplementär ausgebildet. Dabei können der Zapfen und die Zapfenaufnahme beispielsweise eine runde, elliptische, polygonale oder andersartig ausgebildete Außenkontur aufweisen. Die Formschlusseinrichtung kann alternativ hierzu beispielsweise aber auch eine Riffelung oder vergleichbare komplementär zwischen dem Frästeil und dem Maschinenteil ausgebildete Strukturierung sein, die einer Horizontalverschiebung des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil entgegenwirkt.
-
Es kann in diesem Zusammenhang bevorzugt sein, wenn die Formschlusseinrichtung separat zur Befestigungseinrichtung und somit baulich und funktional von dieser getrennt ausgebildet ist. Die Formschlusssicherung zur Horizontalausrichtung des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel somit räumlich und funktional getrennt von der Befestigungseinrichtung.
-
Alternativ hierzu kann die Formschlusseinrichtung auch Teil der Befestigungseinrichtung sein. Die Befestigungseinrichtung und die Formschlusseinrichtung bilden bei dieser Weiterbildung der Erfindung somit eine funktionale Einheit. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Formschlusseinrichtung und die Befestigungseinrichtung in ihrer Gesamtheit äußerst kompakt ausgebildet sind.
-
Es hat sich gezeigt, dass insbesondere die präzise Ausrichtung des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil für den Bediener im praktischen Einsatz eine Herausforderung ist, insbesondere um eine zuverlässige und korrekte Ausrichtung des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil zu erreichen. Um diesen Vorgang zu erleichtern, weist die Großfräse vom Mittelrotortyp vorzugsweise eine Zentriereinrichtung auf, die speziell zur Feinausrichtung des Maschinenteils gegenüber dem Frästeil ausgebildet ist, um eine zuverlässige Positionierung des Verriegelungselementes zum Gegenelement der Befestigungseinrichtung zu gewährleisten. Eine Feinausrichtung bezeichnet dabei eine Positionierung im Bereich weniger Zentimeter. Wesentliche Aufgabe der Zentriereinrichtung ist es somit, dass sie von einer unpräzisen Vorpositionierung des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil ausgehend somit eine Führung hin zu einer präzisen Ausrichtung für die wirksame Befestigung durch die Befestigungseinrichtung ermöglicht. Eine solche Zentriereinrichtung kann beispielsweise durch wenigstens einen oder mehrere in Vertikalrichtung vorstehende Konusvorsprünge und entsprechende im anderen Teil der Großfräse vom Mittelrotortyp angeordnete Konusaufnahmen liegen. Insbesondere können hierbei Konusvorsprünge am Frästeil und entsprechende Konusaufnahmen im Maschinenteil an geeigneten Stellen vorgesehen sein. Dabei ist es optimal, wenn der Konusvorsprung auf einen Zapfen der Formschlusseinrichtung, wie sie vorstehend bereits beschrieben wurde, aufsitzt. Der auf dem Zapfen aufsitzende Konusvorsprung ermöglicht eine ideale Ausrichtung des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil hin zum gewünschten Formschluss zwischen dem Frästeil und dem Maschinenteil durch die Formschlusseinrichtung.
-
Der Vorteil einer mit Konuselementen arbeitenden Zentriereinrichtung liegt darin, dass die Zentrierung in sämtliche Richtungen der Horizontalebene erfolgt, wenn die Konusachse in Vertikalrichtung verläuft. In diesem Zusammenhang kann aber auch auf andere räumliche Strukturen zur Zentrierung zurückgegriffen werden. So ist es beispielsweise möglich, dass die Zentriereinrichtung am Maschinenteil und am Fräswalzenkasten jeweils zueinander komplementär ausgebildete Zahnstrukturen mit schrägen Zahnflanken aufweist, die zum formschlüssigen Eingriff ineinander ausgebildet sind. Diese Zahnstrukturen können gradlinig oder gebogen verlaufende schräge Zahnflanken aufweisen. Der Vorteil von solchen Zahnstrukturen liegt darin, dass diese vergleichsweise grob gearbeitet werden können und gleichzeitig eine für den vorliegenden Zweck ausreichende Zentrierung ermöglichen.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt schließlich auch in einem Verfahren zur Montage und Demontage eines Frästeils an einer Großfräse vom Mittelrotortyp, insbesondere einer Großfräse vom Mittelrotortyp, wie sie vorstehend beschrieben worden ist. In Bezug auf den Aufbau einer solchen Großfräse vom Mittelrotortyp, deren Elemente sowie deren Zusammenwirken wird auf die vorstehenden Ausführungen auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Bezug genommen.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage und Demontage eines Frästeils an einem Maschinenteil umfasst zur Demontage als ersten Schritt zunächst ein Verstellen eines Verriegelungselementes einer Befestigungseinrichtung, über die der erste Frästeil am Maschinenteil der Großfräse vom Mittelrotortyp gehalten ist, von einer Sperrstellung in eine Freigabestellung. Dadurch wird die Befestigungsverbindung durch die Befestigungseinrichtung zwischen dem ersten Frästeil und dem Maschinenteil gelöst. Dazu kann der Frästeil vorher, beispielsweise durch eine Höhenverstellung von Hubsäulen der Großfräse vom Mittelrotortyp, auf den Boden oder ein Transportfahrzeug abgesetzt werden. Bei demontiertem Frästeil ist die Großfräse vom Mittelrotortyp bzw. der Maschinenteil wesentlich leichter, was insbesondere im Hinblick auf maximale Transportgewichte derartiger Maschinen von Vorteil ist. Am Maschinenteil kann auch ein Frästeil wieder angebracht werden, beispielsweise nach einem Transport oder zum Erhalt einer anderen Fräsbreite, wobei der erste Frästeil durch einen zweiten Frästeil ersetzt wird. Das anzumontierende Frästeil wird dazu zunächst relativ zum Maschinenteil der Großfräse vom Mittelrotortyp derart positioniert, dass wenigstens ein Gegenelement und das wenigstens eine Verriegelungselement der Befestigungseinrichtung zueinander derart ausgerichtet sind, dass das Verriegelungselement wieder in die Sperrstellung zum Sperren des Gegenelements verstellbar ist. Dadurch werden die beiden für die Befestigung verantwortlichen Elemente der Befestigungseinrichtung, das Verriegelungselement und das Gegenelement, in für die Sperrstellung erforderliche Positionen gebracht. Abschließend erfolgt das Verstellen des Verriegelungselementes aus der Freigabestellung in die Sperrstellung zur Befestigung des Frästeils am Maschinenteil der Großfräse vom Mittelrotortyp.
-
Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist somit, dass zur Montage/Demontage des Frästeils die Betätigung des Verriegelungselementes zwischen der Sperrstellung und der Freigabestellung erforderlich ist. Dieses Verstellen des Verriegelungselementes erfolgt angetrieben durch eine Antriebseinrichtung. Dabei kann speziell auf hydraulisch, mechanisch, elektromechanisch oder pneumatisch arbeitende Antriebseinrichtungen zurückgegriffen werden, die jeweils auf das Verriegelungselement wirken. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst in dieser Weiterbildung somit auch ein Betätigen der Antriebseinrichtung durch beispielsweise den Bediener, um das gewünschte Verstellen des Verriegelungselementes zu erreichen.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren wird weiter dadurch erleichtert, wenn beim Positionieren des Frästeils ein Ausrichten des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil in der Horizontalebene über eine Zentriereinrichtung erfolgt. Ergänzend oder alternativ ist es hierzu ferner bevorzugt, wenn eine Positionssicherung des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil durch eine Formschlusseinrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde, sichergestellt wird.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- 1 eine Seitenansicht auf eine Großfräse vom Mittelrotortyp,
- 2 eine Teilquerschnittsansicht durch die Großfräse vom Mittelrotortyp mit separatem Frästeil;
- 3a Querschnittsansicht aus 2 mit gegenüber dem Maschinenteil vorpositionierten Frästeil;
- 3b Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A aus 3a;
- 4a Querschnittsansicht aus 2 mit in Sperrstellung befindlicher Befestigungseinrichtung;
- 4b Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A aus 4a;
- 5 Teilquerschnittsansicht einer Befestigungseinrichtung einer zweiten alternativen Ausführungsform;
- 6 eine Teilquerschnittsansicht einer dritten alternativen Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung;
- 7 eine Teilquerschnittsansicht einer vierten alternativen Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung; und
- 8 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei nicht jedes Bauteil zwangsläufig sich wiederholend in jeder Figur bezeichnet ist.
-
1 zeigt eine gattungsgemäße Großfräse vom Mittelrotortyp 1, im vorliegenden Fall eine Straßenkaltfräse. Konkret handelt es sich um eine Großfräse vom Mittelrotortyp. Wesentliche Elemente der Großfräse vom Mittelrotortyp sind ein Maschinenteil 2 und ein Frästeil 3. Der Maschinenteil 2 umfasst einen von Fahreinrichtungen 4 über Hubsäulen 5 getragenen Maschinenrahmen 6 mit einem Antriebsmotor 7, einem Fahrstand 8 und einer Fräsgutfördereinrichtung 9. Die Hubsäulen 5 ermöglichen eine Höhenverstellung des Maschinenrahmens 6 in Vertikalrichtung gegenüber dem Bodenuntergrund. Der Antriebsmotor 7 liefert die für den Fahrantrieb und den Antrieb der nachstehend noch näher erläuterten Fräseinrichtung erforderliche Antriebsenergie. Vom Fahrstand 8 aus erfolgt die Bedienung der Großfräse vom Mittelrotortyp 1 im Arbeitsbetrieb durch einen Bediener. Im Arbeitsbetrieb fährt die Großfräse vom Mittelrotortyp 1 über den zu bearbeitenden Bodenuntergrund in Arbeitsrichtung a und fräst dabei Fräsgut auf. Dies erfolgt konkret mit dem Frästeil 3, umfassend einen Fräswalzenkasten 10 sowie eine Fräswalze 11, die im Inneren des Fräswalzenkastens 10 angeordnet ist. Der Fräswalzenkasten 10 umfasst insgesamt eine Vorderwand, eine Rückwand, eine oberhalb der Fräswalze 11 liegende Abdeckung nach oben sowie Abdeckungen zu den Seiten nach rechts und nach links. Zum Bodenuntergrund hin ist der Fräswalzenkasten 10 geöffnet ausgebildet, sodass die innerhalb des Fräswalzenkasten 10 positionierte Fräswalze 11 aus dem Fräswalzenkasten 10 heraus in den Bodenuntergrund eingreifen kann. Für den Fräsbetrieb rotiert die Fräswalze 11 um eine horizontale und quer zur Arbeitsrichtung a verlaufende Rotationsachse R.
-
Der Frästeil 3 ist als modulare Einheit gegenüber dem Maschinenteil 2 der Großfräse vom Mittelrotortyp 1 demontierbar ausgebildet. Hierzu ist eine in 1 lediglich stark schematisiert angegebene Befestigungseinrichtung 12 zur Anbindung des Frästeils 3 am Maschinenteil 2 vorgesehen. Der Aufbau und die Funktionsweise dieser Befestigungseinrichtung 12 wird in den nachstehenden Figuren näher erläutert werden. Es versteht sich von selbst, dass zur Montage/Demontage des Frästeils 3 der im vorliegenden Ausführungsbeispiel teilweise als Riementrieb ausgebildete Antriebsstrang getrennt und nach dem Einbau des Frästeils 3 wieder hergestellt werden muss.
-
2 zeigt den Zustand vor dem Einbau des demontierten Frästeils 3 bei ausgebauter Fräsgutfördereinrichtung vor dem Einbau des Frästeils 3 am Maschinenteil 2 in Blickrichtung der Pfeile zur Schnittlinie I-I aus 1. Der Frästeil 3 wird hierzu im vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine geeignete Transporteinrichtung (beispielsweise ein Rollwagen) 13 in Richtung b aus einer seitlich neben dem Maschinenteil 2 befindlichen Position quer zur Arbeitsrichtung a unterhalb des Maschinenteils 2 zwischen den vorderen und hinteren Fahreinrichtungen 4 geschoben. Der Maschinenrahmen 6 wird dabei über die Hubsäulen 5 in Vertikalrichtung nach oben verfahren, sodass ausreichend Platz unterhalb des Maschinenrahmens 6 des Maschinenteils 2 ist. Der Maschinenteil 2 und der Frästeil 3 werden entsprechend sehr grob zueinander vorpositioniert.
-
3a zeigt den Frästeil 3 in dieser grob vorpositionierten Lage unterhalb des Maschinenteils 2, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen der Transportwagen 13 sowie die Hubsäulen 5 und die Fahreinrichtung 4 weggelassen wurden. 3b gibt ferner den Bereich A aus 3a in vergrößerter Ansicht wieder. Wesentlich für die Anbindung des Frästeils 3 an dem Maschinenteil 2 ist die Befestigungseinrichtung 12, zu der sich wesentliche Einzelheiten zunächst insbesondere aus 3b ergeben. Die Befestigungseinrichtung 12 ist mit ihren einzelnen Elementen dabei teilweise am Frästeil 3 und teilweise am Maschinenteil 2 fest oder bewegbar gelagert. Eine vollständige Demontage von Teilen der Befestigungseinrichtung 12 vom Frästeil 3 und vom Maschinenteil 2 ist nicht vorgesehen, so dass die Elemente der Befestigungseinrichtung 12 insgesamt verliersicher an den Teilen 2 und 3 angeordnet sind.
-
Die Befestigungseinrichtung 12 umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel konkret ein Verriegelungselement 14 und ein Gegenelement 15. Das Verriegelungselement 14 ist als ein schwenkbar am Maschinenrahmen 6 gelagerter einarmiger Schwenkhebel ausgebildet, der um eine horizontal und in Arbeitsrichtung a verlaufende Schwenkachse Rl zwischen der in 3b angegebenen Freigabestellung und der beispielsweise in der nachstehend noch näher beschriebenen 4b angegebenen Sperrstellung bewegbar, vorliegenden schwenkbar, ist. An seinem dem Lagerende zur Rotationsachse R1 gegenüberliegenden Ende ist am Sperrhebel 16 ein Sperrvorsprung 17 vorhanden, der in 3b aus der Bildebene hinaus zum Betrachter von der angrenzenden Oberfläche des Hebelelements vorsteht. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Sperrvorsprung zwischen zwei gleichartig ausgebildeten Sperrhebeln 16 in Form einer Lagergabel angeordnet ist.
-
Die Verstellung des Sperrhebels 16, beziehungsweise des Verriegelungselements 14, von der in 3b angegebenen Freigabestellung in die in 4b gezeigte Sperrstellung erfolgt selbsttätig, getrieben durch eine innerhalb eines Antriebselements 18 angeordnete Druckfeder 19. Die Druckfeder 19 drückt den Sperrhebel somit zur Sperrstellung hin, wirkt mit anderen Worten in Richtung der Sperrstellung. Zur Verstellung des Verriegelungselements 14 in die Freigabeposition gemäß 3b erfolgt dagegen eine hydraulische Druckbeaufschlagung des als hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit ausgebildeten Antriebselementes 18 über eine in 3a angedeutete Hydraulikverschaltung 20 mit einem entsprechenden Ventil 21. Diese Gesamtanordnung sorgt somit dafür, dass im Fall fehlender Druckbeaufschlagung der Sperrhebel 16 selbsttätig die Sperrposition gemäß 4b getrieben durch die Druckfeder 19 einnimmt. Der Hydraulikzylinder ist dabei zylinderseitig am Maschinenrahmen 2 und kolbenseitig am Sperrhebel 16 jeweils gelenkig angelenkt. Die Antriebseinrichtung ist bei diesem Ausführungsbeispiel somit vollständig auf Seiten des Maschinenteils 2 der Großfräse vom Mittelrotortyp 1 angeordnet.
-
Die Befestigungseinrichtung 12 umfasst ferner das Gegenelement 15, das als feststehender und von einer Oberwand 22 des Fräswalzenkastens vorstehender Haltehaken mit einem in Vertikalrichtung aufragenden Steg 23 und einem im Kopfbereich des Steges 23 senkrecht abragenden Sperrvorsprung 24 ausgebildet ist. Der Sperrvorsprung 24 wird dabei zur Befestigung des Frästeils 3 am Maschinenteil 2 vom Sperrvorsprung 17 des Sperrhebels 16 vom Maschinenteil 2 aus gesehen hintergriffen, wie insbesondere in 4b angegeben. Die Anschlagfläche 24' am Sperrvorsprung 24 für den Sperrvorsprung 17 des Sperrhebels 16 verläuft dabei im Winkel α geneigt zur Horizontalebene und fällt in Schwenkrichtung des Sperrhebels 16 in Richtung Sperrposition in Vertikalrichtung nach unten ab. Dadurch erfolgt ein Andrücken des Frästeils 3 an den Maschinenteil 2 in Vertikalrichtung nach oben, sodass die spezielle Ausbildung der Anschlagfläche 25 mit Neigung im Zusammenwirken mit dem Sperrvorsprung 17 insgesamt als Spannvorrichtung 51 zwischen dem Frästeil 3 und dem Maschinenteil 2 wirkt.
-
Die 3a und 4a verdeutlichen ferner, dass die Befestigungseinrichtung 12 insgesamt zwei Verriegelungselemente 14 und Gegenelemente 15 mit jeweils einem Antriebselement 18 gemäß den vorstehenden Ausführungen umfasst. Die Eingriff- beziehungsweise Anschlagstellen zwischen dem jeweiligen Verriegelungselement 14 und dem jeweiligen Gegenelemente 15 sind dabei quer zur Arbeitsrichtung zu den Außenseiten der Großfräse vom Mittelrotortyp 1 hin möglichst weit zueinander beabstandet angeordnet. Wesentlich ist nun, dass die beiden Antriebselemente 18 über die Hydraulikverschaltung 20 parallel zueinander verschaltet sind und beide gleichzeitig über das Ventil 21 gleichwirkend und gleichzeitig angesteuert werden. Eine Druckbeaufschlagung in der in 3a gezeigten Stellung bewirkt somit ein aufeinander zugerichtetes Einschwenken der beiden Sperrhebel 16. Die Bedienung der Befestigungseinrichtung erfolgt dabei über einen geeigneten und in den Figuren nicht dargestellten Schalter, beispielsweise im Fahrstand 8 und/oder seitlich an der Großfräse vom Mittelrotortyp 1 nahe dem Frästeil 3.
-
Separat und örtlich getrennt zur Befestigungseinrichtung 12 ist ferner eine Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 vorgesehen. Diese umfasst auf Seiten des Maschinenteils 2 eine hohlzylinderförmige Aufnahmeöffnung 27 bzw. Zapfenaufnahme und auf Seiten des Frästeils 3 einen in Richtung des Maschinenteils 2, das heißt in Vertikalrichtung nach oben, vorstehenden Dorn 28 bzw. Zapfen mit einem zylinderförmigen Fußteil 29 und einen auf dem Fußteil aufsitzenden und sich nach oben spitz verjüngenden Zentrierkegel 30. Werden zur Befestigung des Frästeils 3 am Maschinenteil 2 der Frästeil 3 und der Maschinenteil 2 nun aus der in 3b gezeigten Position hin zur in 4b gezeigten Position aufeinander zu bewegt, gelangt zunächst der Zentrierkegel 30 mit seiner Spitze in den Bereich der Aufnahmeöffnung 27. Bei ungenauer Relativausrichtung des Frästeils 3 gegenüber dem Maschinenteil 2 kann der Zentrierkegel 30 mit seiner Außenfläche auf den Rand der Aufnahmeöffnung 27 aufgleiten und somit eine exakte Positionierung des Frästeils 3 gegenüber dem Maschinenteil 2 auslösen. Im Bereich des Zentrierkegels 30 hat der Dorn 28 somit Spiel in der Aufnahmeöffnung 27, das mit zunehmender Verstellbewegung des Maschinenteils 2 in Richtung des Frästeils 3 kleiner wird. Gleitet nun bei fortgesetzter Einschubbewegung auch der zylinderförmige Fußteil 29 in die Aufnahmeöffnung 27, wird ein quer zur in Vertikalrichtung verlaufenden Einschubrichtung wirkender Formschluss zwischen der Außenmantelfläche des Fußteils 29 und der Innenmantelfläche der Aufnahmeöffnung 27 erhalten, sodass ein Formschluss in der Horizontalebene hergestellt wird. In Richtung der Horiztonalebene ist der Frästeil 3 durch diesen Formschluss dann quasi spielfrei gegenüber dem Maschinenteil 2 positioniert. Dieser Effekt ist insofern von besonderer Bedeutung, als dass der durch die Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 hergestellte Formschluss in Richtung der Horizontalebene eine dahingehende Entlastung der Befestigungseinrichtung 12 bewirkt, als dass diese keine Positionsfixierung zwischen Frästeil 3 und Maschinenteil 2 in Richtung der Horizontalebene sicherstellen muss. Damit muss die Befestigungseinrichtung 12 zur Sicherung des Frästeils 3 am Maschinenteil 2 ausschließlich Spannkräfte in Vertikalrichtung aufbringen. Durch diese funktionale Trennung zwischen Vertikalsicherung und Horizontalsicherung sind die von der Befestigungseinrichtung 12 aufzubringenden Befestigungskräfte vergleichsweise gering, sodass diese insgesamt nicht besonders massiv ausgebildet werden muss und auch zu erreichende Anzugkräfte verhältnismäßig gering sein können. Die 3a und 4a verdeutlichen, dass auch die Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 mehrfach zwischen Frästeil 3 am Maschinenteil 2 vorhanden ist, in den Figuren konkret zweimal. Wesentlich ist ferner, dass die Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 in der Horizontalebene in Bezug auf die Längsmittelachse in Arbeitsrichtung a weiter nach außen beabstandet ist als die Befestigungseinrichtung 12. Durch die möglichst weit zu den Außenseiten und damit möglichst weit zueinander beabstandete Anordnung der Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 wird eine optimale Sicherung in Richtung der Horizontalebene erhalten.
-
Die 5, 6 und 7 geben nun alternative Ausführungsformen insbesondere der Befestigungseinrichtung 12, der Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 und der Spanneinrichtung 51 wieder, wobei jeweils ein der 4b entsprechender Ausschnitt angegeben ist.
-
Das Verriegelungselement 14 beim Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist als Verriegelungsschieber 31 ausgebildet, der durch das Antriebselement 18 in Horizontalrichtung in Pfeilrichtung c aus der in 5 gezeigten Sperrstellung in eine Freigabestellung bewegbar ist. Der plattenartige Verriegelungsschieber 31 ist dazu über eine nicht näher bezeichnete Lagergabel an den Kolben der Zylinderkolbeneinheit angelenkt. Das Gegenelement 15 ist vorliegend als in Vertikalrichtung nach oben vom Frästeil 3 vorstehendes Stabelement ausgebildet, dessen Kopfbereich eine Verjüngung und eine sich in Vertikalrichtung nach oben an die Verjüngung 32 anschließende Verbreiterung umfasst, wobei die Dicke des Gegenelements in der Horizontalebene im Bereich der Verjüngung 32 kleiner als im Bereich der Verbreiterung 33 ist. Die Verjüngung kann somit insgesamt auch als Sperreinschnürung im stabförmigen Gegenelemente 15 angesehen werden. Dadurch wird eine quer zur in Vertikalrichtung verlaufenden Einschubrichtung Anschlagfläche 34 an der Verbreiterung 33 hin zur Verjüngung 32 erhalten, gegen die der Verriegelungsschieber 31 in nachstehend beschriebener Weise anschlägt und verspannt wird.
-
In der in 5 gezeigten Sperrstellung ist der Verriegelungsschieber 31 derart positioniert, dass er in Demontagerichtung des Frästeils 3 die Anschlagfläche 34 überlappt und somit ein Herausziehen der Verbreiterung 33 durch die Aufnahmeöffnung 35 im Verriegelungsschieber 31 in Freigaberichtung verhindert. Wird der Verriegelungsschieber 31 nun in Freigabestellung in Pfeilrichtung c bewegt, gibt er das Gegenelement 15 dann frei, wenn die Anschlagfläche 34 in Vertikalrichtung aus dem Bereich der Verbreiterung 33 herausgeschoben ist und die Verbreiterung 33 mit ihrer Anschlagfläche 34 somit in Vertikalrichtung gesehen vollständig innerhalb der Aufnahmeöffnung 35 im Verriegelungsschieber 31 liegt.
-
Der Verriegelungsschieber 31 ist ferner nicht auf der Außenseite der Maschinenteils 2, sondern auf einer dem Frästeil 3 abgewandten Innenseite angeordnet und wird, bis auf die nachstehend noch näher diskutierte Durchgangsöffnung 39, vom Maschinenteil 2 abgedeckt. Dadurch ist der Verriegelungsschieber 31 zur Außenumgebung hin geschützt.
-
Die Verspannung des Frästeils 3 gegenüber dem Maschinenteil 2 erfolgt durch einen Hohlzylinder 36. Der Hohlzylinder ist zylinderseitig am Maschinenrahmen des Maschinenteils 2 gelagert. Der Hohlzylinder umfasst einen kreisringförmig verlaufenden Kolben 37 und einen diesen Kolben aufnehmenden ebenfalls kreisringförmigen Zylinder 38. In der Mitte wird der Hohlzylinder 36 durch eine Durchgangsöffnung 39 in Vertikalrichtung durchlaufen, durch die hindurch das Gegenelement 15 vom Frästeil 3 kommend hindurchgeführt wird. Die Durchgangsöffnung 39 ist dabei fluchtend zur Aufnahmeöffnung 35 im Verriegelungsschieber 31 angeordnet, zumindest wenn der Verriegelungsschieber 31 in Freigabestellung ist. Ist die in 5 angegebene Verriegelungsposition zwischen dem Verriegelungselement 14 (Verriegelungsschieber 31) und dem Gegenelement 15 hergestellt, dient der Hohlzylinder 36 zur anschließenden Verspannung des Frästeils 3 gegenüber dem Maschinenteil 2. Hierzu fährt der Hohlzylinder 36 den Kolben 37 in Vertikalrichtung nach oben (Pfeilrichtung d) aus und schlägt dabei gegen die Unterseite des Verriegelungsschiebers 31 an. Bei fortgesetzter Verstellbewegung drückt der Kolben 37 somit den Verriegelungsschieber 31 gegen die Anschlagfläche 34 im Bereich der Verbreiterung 33 des Gegenelements 15. Dadurch wird insgesamt eine Verspannung des Frästeils 3 gegenüber dem Maschinenteil 2 in Vertikalrichtung sichergestellt. Die in 4 nicht näher bezeichnete Spanneinrichtung umfasst somit den Hohlzylinder 36, das Gegenelement 15 und den Verriegelungsschieber 31.
-
Beim Ausführungsbeispiel gemäß 5 ist auch eine Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 mit den zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Wirkungen vorhanden. Konkret ist die Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 als eine zueinander komplementär ausgebildete Riffelung in den einander zugewandten Außenseiten im Frästeil 3 und im Maschinenteil 2 ausgebildet. Die Riffelung umfasst dabei Erhebungen und Vertiefungen mit trapezartigem Profil, wobei an dieser Stelle auch wellenartige oder andersartig ausgebildete Strukturen denkbar sind, die jeweils einen komplementären Eingriff des Frästeils 3 am Maschinenteil 2 mit in Horizontalrichtung überlappenden Elementen ermöglichen. Durch die sich in Richtung vom Maschinenteil 2 oder vom Frästeil 3 weg verjüngenden Strukturen wird ferner eine Zentrierung des Frästeils 3 gegenüber dem Maschinenteil 2 ermöglicht.
-
In Bezug auf die Ausbildung der Befestigungseinrichtung ist das Ausführungsbeispiel gemäß 6 an das Ausführungsbeispiel gemäß 5 angelehnt, sodass diesbezüglich auf die entsprechenden Ausführungen zur 5 Bezug genommen wird. Der wesentliche Unterschied des Ausführungsbeispiels gemäß 6 liegt zunächst in der Ausbildung der Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel integraler Bestandteil des Gegenelements 15 ist. Der Schaft 40 des in Vertikalrichtung nach oben vom Frästeil 3 vorstehenden Gegenelements 15 weist zur Oberwand 22 des Fräswalzenkastens hin eine konische Verbreiterung auf. Zur formschlüssigen Aufnahme dieses Konusbereiches ist unterhalb des Hohlzylinders 36 am Maschinenteil 2 eine sich trichterartig nach unten erweiternde Konusaufnahmeöffnung 42 vorhanden, die eine exakte Ausrichtung und eine Formschlusssicherung in Horizontalrichtung des Frästeils 3 gegenüber dem Maschinenteil 2 sicherstellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 und die Befestigungseinrichtung 12 somit funktional und räumlich als zusammenwirkende Gesamtheit ausgebildet.
-
7 betrifft nun einen alternativen Ansatz, insbesondere in Bezug auf die Verspannung des Frästeils 3 am Maschinenteil 2. Die Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 ist an das Ausführungsbeispiel gemäß 6 angelehnt, sodass auf die diesbezüglichen Ausführungen Bezug genommen wird. Der wesentliche Unterschied besteht in der Ausbildung des Verriegelungsschiebers 31 im Vergleich zu 6. Dieser wird ebenfalls von einem als Hydraulikzylinder ausgebildeten Antriebselement 18 in Horizontalrichtung c angetrieben. In seinem Spitzenbereich umfasst der Kolben 37 des Hydraulikzylinders allerdings eine Gleitschräge 43 am Verriegelungselement 14, die zur Spitze hin im Winkel α zur Horizontalebene verläuft, wie in 7 durch die gestrichelten Linien angegeben. Mit dem Bereich der Gleitschräge 43 hintergreift der Verriegelungsschieber 31 des Verriegelungselements 14 die Verbreiterung 33 und ragt somit in den Bereich der Verjüngung 32 ein. Die Verbreiterung 33 läuft somit auf der Gleitschräge 43 auf, sodass der Frästeil 3 bei fortgesetzter Ausschiebebewegung des Verriegelungsschieber 31 in Vertikalrichtung nach oben gedrückt und damit im Bereich der Zentrier- und Formschlusseinrichtung 26 in die konusförmige Aufnahme im Maschinenteil 2 gezogen wird. Bei dieser Ausführungsform sind die Spanneinrichtung, umfassend die Gleitschräge, den Verriegelungsschieber 31 und die Verbreiterung 33, und die Befestigungseinrichtung 12 somit als baulich und funktional zusammenwirkende Gesamtheit ausgebildet.
-
8 gibt nun die wesentlichen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Demontage und Montage eines Frästeils 3 am Maschinenteil 2 wieder. Eingeleitet wird der Vorgang im Schritt 44 durch ein Verstellen eines Verriegelungselements, insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele, einer Befestigungseinrichtung, über die der Frästeil an einem Maschinenteil der Großfräse vom Mittelrotortyp gehalten ist, von einer Sperrstellung in eine Freigabestellung. Damit wird die durch die Befestigungseinrichtung erreichte Sperrung des Gegenelements durch das Verriegelungselement aufgehoben. In Schritt 45 erfolgen das Entfernen des Frästeils vom Maschinenteil. Der Maschinenteil ist nun gegenüber der gesamten Großfräse vom Mittelrotortyp erheblich leichter und genügt damit eher bestehenden maximalen Transportgewichten. Zur Montage des Frästeils, beispielsweise beim Erreichen der Baustelle, erfolgt zunächst ein Heranführen des Frästeil an den Maschinenteil. Zur Befestigung des Frästeils erfolgt dann im Schritt 46 das Positionieren des Frästeils an der Großfräse vom Mittelrotortyp in der Weise, dass das Gegenelement und das Verriegelungselement der Befestigungseinrichtung zueinander derart ausgerichtet werden, dass das Verriegelungselement wieder in die Sperrstellung zum Sperren des Gegenelements verstellbar ist. Im Schritt 46 wird somit die Relativposition des Verriegelungselements und des Gegenelements der Befestigungseinrichtung wieder derart hergestellt, dass ein Sperreingriff des Verriegelungselements am Gegenelement möglich ist. Zur endgültigen Befestigung ist es daher im Schritt 47 vorgesehen, dass das Verstellen des Verriegelungselements aus der Freigabestellung in die Sperrstellung zur Befestigung des Frästeils am Maschinenteil der Großfräse vom Mittelrotortyp erfolgt. Dabei erfolgt ein Sperren des Gegenelementes an der Großfräse vom Mittelrotortyp, sodass im Endergebnis der Frästeil vom Maschinenteil der Großfräse vom Mittelrotortyp nicht ohne Aufhebung der Sperrung entfernt werden kann. Dieser Vorgang kann selbstverständlich auch zum Austausch eines ersten Frästeils durch einen zweiten Frästeil dienen.
-
Zur erleichterten Ausführung dieses Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Verstellen des Verriegelungselements angetrieben durch eine, insbesondere hydraulische, mechanische, elektromechanische oder pneumatische Antriebseinrichtung erfolgt. Der Bediener muss zur Verstellung des Verriegelungselements somit lediglich eine Antriebseinrichtung bedienen und nicht den Verstellvorgang des Verriegelungselements selbst durchführen und die zur Verstellung erforderlichen Kräfte selbst aufbringen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass für die Verstellbewegung des Verriegelungselements in die Sperrstellung und in die Freigabestellung jeweils ein Antreiben durch die Antriebseinrichtung gemäß Schritt 48 vorgesehen ist, wie in 8 angegeben. Alternativ kann es hierzu allerdings auch vorgegeben sein, dass zu den Schritten 44 und/oder 47 eine selbsttätige Verstellung des Verriegelungselements in die jeweilige Position, beispielsweise durch eine Druckfederbeaufschlagung, erfolgt.
-
Ergänzend oder alternativ kann es ferner zur Verbesserung des Positionierens des Frästeils an der Großfräse vom Mittelrotortyp gemäß Schritt 46 vorgesehen sein, dass das Ausrichten des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil über eine Zentriereinrichtung erfolgt, die ein Zentrieren, beziehungsweise ein exaktes Ausrichten des Frästeils gegenüber dem Maschinenteil ermöglicht (gemäß Schritt 49). Ferner kann auch die Herstellung eines in Horizontalrichtung wirkenden Formschlusses zwischen dem Frästeil und der Großfräse vom Mittelrotortyp gemäß Schritt 50 zum Erhalt einer Positionierungssicherheit in der Horizontalebene vorgesehen sein.
