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Die Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung zum Aufnehmen und Rotieren einer Kehrwalze für eine Kehrmaschine, wobei die Vorrichtung einen u-förmigen Träger umfasst und dieser schenkelseitig Lagerplatten umfasst, wobei Verbindungselemente die Lagerplatten zu dem u-förmigen Träger bilden, wobei eine Antriebseinheit für die Rotation der Kehrwalze vorgesehen ist.
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Technologischer Hintergrund
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Straßenkehrmaschinen werden in Kehrmaschinen mit nichtsaugenden Aufnahmeeinrichtungen und saugend aufnehmende Kehrmaschinen unterteilt. Zudem findet eine Unterteilung nach dem Fassungsvolumen des Kehrgutbehälters in Straßenkehrmaschinen mit mittlerem und großem Fassungsvolumen (2,5–7 m3) statt. Letztere sind mit Tellerbesen für die Reinigung rechts- und linksseitig der Kehrmaschine als auch mit einer oder mehreren Kehrwalzen zur Reinigung der Fahrbahn unterhalb der Kehrmaschine ausgerüstet.
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Die Kehrwalzen sind bei saugend aufnehmenden Kehrmaschinen mit je zwei axial hintereinander auf der gleichen Antriebswelle montierten, unter einem Winkel von ca. 20° zur Fahrzeugquerachse angeordneten Rotationsbürsten ausgerüstet. So werden in axialer Richtung Bürstenlängen von ca. 1500–2000 mm Längen erreicht. Die Rotationsbürsten sind mit Kunststoffborsten oder einer Kombination aus Stahl- und Kunststoffborsten bestückt. So kann das Gewicht einer der beiden Rotationsbürsten bis zu 29 kg erreichen.
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Bei Kehrmaschinen mit nichtsaugenden Aufnahmeeinrichtungen ist die Kehrwalze parallel zur Fahrzeugquerachse angeordnet und besteht aus einer Walze mit einer Länge von 1300 mm, einem Durchmesser von 650 mm als auch einem Gewicht von 41,5 kg. Der Anpressdruck der Kehrwalze wird lediglich durch das Eigengewicht der gesamten Baugruppe (einschließlich des Trägers) bestimmt und kann hydraulisch nur entlastet werden. Eine solche Kehrwalze ist anderen Belastungen ausgesetzt als jene der saugend aufnehmenden Kehrmaschinen auch unterscheidet sich die Gesamtkonstruktion grundlegend.
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Der Antrieb einer Kehrwalze für eine Kehrmaschine mit nichtsaugenden Aufnahmeeinrichtungen ist seitlich (bezogen auf die Fahrzeugseite) nicht einsehbar. Die Kehrwalze selbst kann aber nur zu einer Seite entnommen und damit ausgewechselt werden, nämlich auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite. Die Kehrwalze ist an zwei Lagerelementen drehbar gelagert, wobei ein Lagerelement im Bereich des Antriebs angeordnet ist. Der Antrieb ist in der Regel auf der gleichen Achse angeordnet wie die Kehrwalze selbst.
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Nachteile des Standes der Technik
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Einer der Nachteile des Standes der Technik besteht darin, dass die Kehrwalzen von nichtsaugenden Aufnahmeeinrichtungen schwer sind und aufgrund ihres Gewichtes aber auch der Einbaulage diese nur schwer zu wechseln sind. Ein Wechsel der Kehrwalze kann in der Regel nicht allein von einer Person erfolgen. Hierfür ist Werkzeug, insbesondere Spezialwerkzeug, notwendig.
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Zudem sind die Bereiche der Lagerung schwer zu erreichen, so dass teilweise ohne Sichtkontakt gearbeitet werden muss. Insbesondere die Lagerung im Bereich des Antriebs der Kehrwalze ist für die Person, die die Kehrwalze auswechselt, nicht einsehbar. Denn der Wechsel kann nur auf der dem Antrieb abgewandten Seite erfolgen. Daher muss durch Probieren und einer Vielzahl von Versuchen die entsprechende korrekte Lage der Kehrwalze gefunden werden, bis diese korrekt von der Lagerung aufgenommen werden kann. Diese Versuche werden sehr durch das Eigengewicht der Kehrwalze erschwert.
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Zudem weist die Kehrwalze an sich ein Eigengewicht auf, das in Bezug auf die Arbeitsschutzrichtlinien von Personen nicht ohne Hebevorrichtung angehoben werden darf.
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Aufgabe der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Haltevorrichtung für eine Kehrwalze für eine Kehrmaschine mit nichtsaugenden Aufnahmeeinrichtungen gemäß dem Stand der Technik derart weiterzubilden, dass zumindest die Kehrwalze einfacher austauschbar ist.
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Lösung der Aufgabe
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Die Lösung der Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 bereitgestellt.
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Vorteile der Erfindung
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Einleitung des Drehmoments auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite vorzunehmen, so dass durch Sichtkontakt eine lagegerechte Anordnung der Kehrwalze in der Haltevorrichtung erfolgen kann. Dabei erfolgt erst das lagegerechte Aufschieben der Kehrwalze auf ein erstes Lagerelement, das eine selbsttätige Zentrierung aufweist, wobei die Antriebswelle, die mit dem Antrieb konnektiert ist, durch einen als Hohlraum ausgebildeten Kern der Kehrwalze verläuft. Erst auf der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite wird im Sichtbereich ein Konnektierungselement fixiert, das das von dem Antrieb bereitgestellte Drehmoment von der Antriebswelle auf die Kehrwalze überträgt.
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Bauseitig weist die Kehrwalze auf ihrem Umfang vorzugsweise radial wegweisende Borsten in einer definierten Dichte auf. Im Inneren des als Hohlraum ausgebildeten Kerns sind zwei Lagerscheiben vorgesehen, wobei die Lagerscheiben in einem Abstand zueinander angeordnet sind. Für die Montage wird die Kehrwalze über die mit der Antriebseinheit gekoppelte Antriebswelle geschoben, derart, dass das freie Ende der Antriebswelle (das dem Antrieb gegenüberliegend ist), durch die erste und die weitere Lagerscheibe der Kehrwalze geführt wird, bis die erste Lagerscheibe zur Anlage an einem Aufnahmeelement gelangt. Vorteilhafterweise ist dieses Aufnahmeelement konisch gestaltet, so dass eine lagegerechte Anordnung auch ohne Sichtkontakt erfolgen kann. Dieses Aufnahmeelement bildet die erste Lagerung der Kehrwalze. Die weitere Lagerung der Kehrwalze wird erreicht, in dem das weitere Schenkelelement des u-förmigen Trägers an den Träger angeordnet wird, derart, dass das freie Ende der Antriebswelle mittelbar zur Lagerung an dem Schenkelelement gelangt. Damit das Drehmoment von der Antriebswelle auf die Kehrwalze übertragen wird, ist zusätzlich ein Konnektierungselement vorgesehen, das eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem freien Ende der Antriebswelle und der Kehrwalze ermöglicht. Das Konnektierungselement weist ein freies Ende auf, das zur Lagerung in dem Schenkelelement dient. Diese Lagerung bildet die zweite Lagerung der Kehrwalze.
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Als besondere Ausführung hierfür ist vorgesehen, dass das freie Ende der Antriebswelle Stifte aufweist, die in Bohrungen des Konnektierungselements eingreifen, wobei das Konnektierungselement wiederum Stifte aufweist, die in Bohrungen, angeordnet an der Kehrwalze, eingreifen. Die besagten Bohrungen an der Kehrwalze können beispielsweise an der ortsfesten Lagerscheibe, die innerhalb des Kerns der Kehrwalze angeordnet ist, vorgesehen sein.
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Die dem Antrieb abgewandte Lagerscheibe, die innerhalb des Kerns der Kehrwalze bauseitig ortsfest angeordnet ist, kommt nun nicht mehr – wie bisher im Stand der Technik – die Funktion der unmittelbaren Lagerung zu, sondern die Funktion der Aufnahme des von der Antriebswelle bereitgestellten Drehmoments. Das Konnektierungselement übernimmt die Lagerung.
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Der Träger besteht aus einer u-förmigen Konstruktion, wobei die Schenkelelemente dieser u-förmigen Ausbildung durch blechartige Lagerplatten ausgebildet sind. Die Lagerplatten werden durch Verbindungselemente in Relation zueinander gehalten.
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Die Vorrichtung ist dafür geeignet mittels eines Kopplungselements, hier eine Kette, im Unterflur-Bereich einer Kehrmaschine angeordnet zu werden. Ferner ist ein mit der Vorrichtung betätigbarer Hydraulikzylinder (in der Zeichnung nicht dargestellt und in der Regel fahrzeugseitig vorgesehen) drehgelenkig verbunden, um die Vorrichtung lagegerecht anzuordnen und im Bedarfsfall anzuheben. Daraus folgt, dass die Gewichtsverteilung auch gleichmäßig auf die linke und rechte Seite bezüglich des Anlenkpunktes der Kette erfolgen muss, um eine einseitige Belastung und damit eine ungleichmäßige Bürstenabnutzung zu verhindern. Das statische Moment aller Kräfte linksseitig als auch rechtsseitig bezüglich des Kettenbefestigungspunktes muss gleich groß sein. Wird also ein Bauteil verändert, so ist ein Gleichgewicht nicht mehr gegeben.
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Bisher wird dieses Problem gelöst, indem das Mehrgewicht des linksseitig antreibenden Antriebselements auf der rechten Seite durch ein Zusatzgewicht ausgeglichen wird und alle anderen, die Kehrwalze aufnehmenden und lagernden Bauteile gleichartig gestaltet sind. Diese Vorgehensweise hat den Nachteil, dass bei dem Kehrwalzenwechsel Bauteile mit einem Gewicht bis zu 24,8 kg zu bewegen sind, was den gesetzlichen Richtlinien bezüglich der zulässigen anzuhebenden Lasten ohne Hilfsmittel, widerspricht. Zudem ist es mühsam und in der Regel nur von Hand möglich, im Unterflurbereich einer Kehrmaschine eine solche Kehrwalze zu wechseln.
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Zum einen wird vorteilhafterweise vorgeschlagen, dass die Lagerplatten derart ausgestaltet sind, dass diese gegenüber dem Stand der Technik eine reduzierte Wandstärke aufweisen. Zudem ist auch das gesamte Profil reduziert. Dadurch entsteht eine Lagerplatte in Leichtbauweise.
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Die Fertigung der Lagerplatten erfolgt als Laser – oder Stanzbauteil (oder kombiniert) und kann so kostengünstig hergestellt werden. Die Anbringung und Fixierung der Lagerplatte, insbesondere derjenigen, die dem Antrieb gegenüberliegend angeordnet ist, kann durch wenige Schnellspannverschlüsse gelöst bzw. fixiert werden. Auch dies erleichtert und verkürzt den Montagevorgang.
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Um diesen Vorgang zu verbessern, sind an den Lagerplatten leicht lösbare Befestigungsmittel, beispielsweise Schnellspannelemente, angebracht. Ein Anheben bzw. Festhalten der Kehrwalze, während die Lagerplatten entfernt werden, um die Kehrwalze aus dem Träger zu entnehmen, entfällt.
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Eine weitere Verbesserung der Handhabung wird dadurch erreicht, dass kein Werkzeug zur Montage bzw. Demontage notwendig ist. Dies wird dadurch erreicht, dass anstelle von Schrauben und Muttern, Schnellspannverschlüsse oder auch Klappstifte vorgesehen sind, die die notwendigen Funktionen übernehmen.
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Durch die konstruktive Maßnahme wird eine Haltevorrichtung bereitgestellt, die zum einen hinsichtlich des Einbaus bzw. Wechsels der Kehrwalze einfacher ist. Zudem sind die Bauteile, die für die Montage bzw. Wechsel der Kehrwalze zu entfernen sind, leichter und hinsichtlich der Befestigung einfacher gestaltet, so dass eine Arbeitserleichterung für die entsprechenden Personen gegeben ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Ansprüchen hervor.
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Zeichnungen
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht auf die Haltevorrichtung mit Kehrwalze;
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2 eine weitere perspektivische Ansicht auf die Vorrichtung gemäß 1;
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3 eine dritte Seitenansicht auf die Vorrichtung gemäß 1;
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4 eine perspektivische Ansicht auf die Vorrichtung gemäß 1, jedoch ohne Kehrwalze;
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5 eine perspektivische Ansicht auf die Vorrichtung gemäß 1, jedoch ohne Kehrwalze;
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6A–D eine Darstellung der einzelnen Bauteile für die Haltevorrichtung sowie eine Gesamtdarstellung zur Erläuterung der Demontage bzw. Montage der Kehrwalze.
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Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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In den 1 bis 5 ist ein Ausführungsbeispiel einer Haltevorrichtung 1 zum Halten bzw. drehbaren Lagern einer Kehrwalze 2 mit Bürsten 11 (in der Zeichnung 1 bis 5 nur schematisch angedeutet) insbesondere für eine Kehrmaschine dargestellt.
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Diese Haltevorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus der Kehrwalze 2 und einem Träger 3, der die Kehrwalze 2 drehbar aufnimmt und lagert. Ein Antrieb 8 versetzt die Kehrwalze 2 in Rotation. Die Haltevorrichtung 1 ist mittels eines Befestigungselements, hier eine Kette 4, derart ausgebildet, dass diese im Unterflur-Bereich einer Kehrmaschine angeordnet werden kann.
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Ferner ist ein mit der Haltevorrichtung 1 betätigbarer Hydraulikzylinder (in der Zeichnung nicht dargestellt und in der Regel fahrzeugseitig vorgesehen) drehgelenkig verbunden, um die Haltevorrichtung lagegerecht anzuordnen und im Bedarfsfall anzuheben. Daraus folgt, dass die Gewichtsverteilung auch gleichmäßig auf die linke und rechte Seite bezüglich des Befestigungselements, nämlich der Kette 4 erfolgen muss, um eine einseitige Belastung und damit eine ungleichmäßige Bürstenabnutzung zu verhindern. Das statische Moment aller Kräfte linksseitig als auch rechtsseitig bezüglich des Befestigungspunktes muss gleich groß sein. Wird also ein Bauteil verändert, so ist ein Gleichgewicht nicht mehr gegeben.
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Die Kehrwalze 2 ist in einem Träger 3 angeordnet. Der Träger 3 ist u-förmig ausgebildet und weist schenkelseitig eine erste Lagerplatte 5 und eine weitere Lagerplatte 6 als Trägerelemente für die Kehrwalze 2 auf, wobei die Lagerplatten 5, 6 durch Verbindungselemente 7 miteinander verbunden sind. Die Verbindungselemente 7 sind bei diesem Ausführungsbeispiel Stangen, die an die Lagerplatten 5, 6 angelenkt sind. Die erste Lagerplatte 5 ist auf der Seite angeordnet, auf der der Antrieb 8 angeordnet ist. Der Antrieb 8 ist mit der Lagerplatte 5 verbunden. Die Lagerplatte 5 ist stirnseitig mit den Verbindungselementen 7 verbunden. Diese Verbindung kann unlösbar ausgestaltet sein. Die weitere Lagerplatte 6 ist auf der ersten Lagerplatte 5 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Sie ist gegenüber den Verbindungselementen 7 lösbar, da auf dieser Seite die Kehrwalze 2 gewechselt wird.
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Schnellspannverschlüsse 9 und entsprechende Klappstifte 33 erlauben eine werkzeugfreie und schnelle Montage. Durch die jeweilige seitliche Anordnung der Lagerplatten 5, 6 an den Verbindungselementen ergibt sich eine u-förmige Ausgestaltung des Trägers 3. Auf den Verbindungselementen 7 sind verschiebbare Gewichte 10 angeordnet, die eine gleichgewichtige Positionierung des Trägers 3 in Bezug auf das Befestigungselement erlauben. Durch Verschieben der Gewichte 10 kann der Träger 3 austariert werden.
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Die Kehrwalze 2 (insbesondere in 6A in Schnittdarstellung gezeigt) weist auf ihrem Umfang Bürsten 11 auf. Die Bürsten 11 sind um einen Kern 12 angeordnet, wobei der Kern 12 rohrartig ausgestaltet ist und somit einen Hohlraum 13 umfasst. Innerhalb des Kerns 12 ist eine erste Lagerscheibe 14 und eine weitere Lagerscheibe 15 angeordnet. Beide Lagerscheiben 14, 15 sind fest mit der Innenwandung des Kerns 12 und damit mit der Kehrwalze 2 verbunden.
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In den 4 und 5 ist die Haltevorrichtung 1 ohne die Kehrwalze 2 (im Gegensatz zu den 1 bis 3) dargestellt. Dabei wird ersichtlich, wie das von dem Antrieb 8 erzeugte Drehmoment übertragen wird. Der Antrieb 8, der an der ersten Lagerplatte 5 auch der Achse 16 der Kehrwalze 2 angeordnet ist, ist antriebsseitig mit einer Antriebswelle 17 gekoppelt. Für die Kopplung ist ein Flanschelement 18 vorgesehen. Dieses Flanschelement 18 weist zusätzlich ein Konuselement 19 auf, das zur Aufnahme des Kerns 12 der Kehrwalze 2 dient. Vorzugsweise ist das Flanschelement 18 lösbar mit dem Antrieb 8 verbunden. Die Antriebswelle 17 erstreckt sich von dem Flanschelement 18 bis zur weiteren Lagerplatte 6. Das freie Ende 20 weist ein Übertragungselement 21 (zur Übertragung des Drehmoments) aus, das in Richtung der Achse 16 Stifte 22 vorsieht, die mit einem Konnektierungselement 23 in Wirkverbindung zu bringen sind. Das Konnektierungselement 23 weist hierzu Bohrungen 24 auf, die derart bemessen sind, dass es die Stifte 22 der Antriebswelle 17 aufnehmen kann. Damit wird eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle 17 und dem Konnektierungselement 23 hergestellt. Das Konnektierungselement 23 wird über einen Lagerbolzen 28 in der weiteren Lagerplatte 6 in einem Lager 32 gelagert, so dass die Kehrwalze 2 zum einen im Bereich der ersten Lagerscheibe 14 und im Bereich des Lagerbolzens 28 des Konnektierungselements 23 drehbar gelagert ist. Der Lagerbolzen 28 ist zumindest zum Teil im Querschnitt viereckig ausgebildet. Dieser viereckige Querschnitt steht in Wirkverbindung mit einer im Querschnitt ebenfalls viereckigen Ausbildung des Lagers 32.
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Damit das von dem Antrieb 8 bereitgestellte Drehmoment auf die Kehrwalze übertragen wird, sind bei dem Konnektierungselement, im eingebauten Zustand zum freien Ende der Antriebswelle 17 hinweisenden Seite, Stiftelemente 25 vorgesehen, die in Bohrungen 26 in der weiteren Lagerscheibe 15 eingreifen.
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Demontage- bzw. Montagevorgang
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Durch den Kehrvorgang mit der Kehrmaschine wird die Kehrwalze 2 abgenutzt. Die Bürsten 11 nutzen sich ab, wodurch der Durchmesser der Kehrwalze 2 geringer wird. Ab einem definierten Zeitpunkt reicht der Anpressdruck auf die zu reinigende Straße nicht mehr aus, so dass die Kehrwalze 2 gegen eine neue Kehrwalze ausgetauscht werden muss.
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Hierzu sind im Wesentlichen die Schnellspannverschlüsse 9 und die Klappstifte 33 an der weiteren Lagerplatte 6 zu lösen, so dass die Lagerplatte 6 entfernt werden kann. Zuvor sind die für die sachgerechte Ausrichtung vorgesehenen Hebelstützen 34 ausser Eingriff zu bringen. Hierfür werden ebenfalls entsprechende Klappstifte gelöst und entfernt. Die nun freien um einen jeweiligen Aufhängepunkt 35 drehbaren Hebelstützen 34 können, damit ein Entfernen der Lagerplatte 6 problemlos möglich ist, auf ein an dem Träger 3 vorgesehenen Halteelement 36 für die Dauier der Demontage bzw. Montage abgelegt werden.
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In einem weiteren Schritt ist das Konnektierungselement 23 axial abzuziehen, so dass die Stiftelemente 25 aus den Bohrungen 26 der Lagerscheibe 15 außer Eingriff gelangen. Anschließend kann die Kehrwalze 2 abgezogen werden.
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Das Einbauen der neuen Kehrwalze (insbesondere dargestellt in 6C) erfolgt derart, dass der Kern 12 der Kehrwalze 2 zunächst über das freie Ende 20 der Antriebswelle 17 geführt wird. Dabei wird die Kehrwalze 2 weiter in Richtung des Antriebs 8 geschoben. Das freie Ende 20 durchdringt dabei eine Öffnung 30 der ersten Lagerscheibe 14 der Kehrwalze 2. Durch weiteres Schieben durchdringt das freie Ende 20 eine weitere Öffnung 31 der weiteren Lagerscheibe 15 soweit bis die erste Lagerscheibe 14 zur Anlage an dem Konuselement 19 gelangt. Die Zentrierung erfolgt aufgrund der Konizität selbsttätig. Um das Drehmoment von der Antriebswelle 17 auf die Kehrwalze 2 zu übertragen, wird das Konnektierungselement 23 eingebaut. Dabei ist darauf zu achten, dass die Stifte 22 des Übertragungselements 21 in die Bohrungen 24 des Konnektierungselements 23 und gleichzeitig die Stiftelemente 25 des Konnektierungselements 23 in die Bohrungen 26 der weiteren Lagerscheiben 15 eingeführt werden. In einem letzten Schritt wird die Lagerplatte 6 an den Träger 3 über die vorhandenen Schnellspannverschlüsse 9 angebracht, wobei der Lagerbolzen 28 des Konnektierungselements 23 in das Lager 32 in der Lagerplatte 6 einzuführen ist. Aufgrund seiner Geometrie kann von einer Sicherung des Lagerbolzens 28 beispielsweise mit einem Splint oder Klappstift abgesehen werden.
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Somit ist die alte abgenutzte Kehrwalze 2 durch eine neue Kehrwalze 2 ausgetauscht.
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Durch die leichte und einfache Konstruktion, insbesondere die zusätzliche Ausbildung der Antriebswelle 17 innerhalb des Kerns 12 der Kehrwalze 2, die zur gewichtsmäßig leichten Konstruktion beiträgt, ist ein einfacher Wechsel der Kehrwalze 2 möglich geworden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Haltevorrichtung
- 2
- Kehrwalze
- 3
- Träger
- 4
- Kette
- 5
- Lagerplatte
- 6
- Lagerplatte
- 7
- Verbindungselement
- 8
- Antrieb
- 9
- Schnellspannverschlüsse
- 10
- Gewichte
- 11
- Bürsten
- 12
- Kern
- 13
- Hohlraum
- 14
- Lagerscheibe
- 15
- Lagerscheibe
- 16
- Achse
- 17
- Antriebswelle
- 18
- Flanschelement
- 19
- Konuselement
- 20
- freies Ende
- 21
- Übertragungselement
- 22
- Stifte
- 23
- Konnektierungselement
- 24
- Bohrungen
- 25
- Stiftelement
- 26
- Bohrungen
- 28
- Lagerbolzen
- 30
- Öffnung
- 31
- Öffnung
- 32
- Lager
- 33
- Klappstift
- 34
- Hebelstütze
- 35
- Aufhängepunkt
- 36
- Halteelement
