DE2749042A1

DE2749042A1 - Schwenkwerk fuer teilschnitt-schraemmaschinen

Info

Publication number: DE2749042A1
Application number: DE19772749042
Authority: DE
Inventors: Walter Arbeithuber; Manfred Ing Muelner; Gottfried Ing Siebenhofer
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1976-12-01
Filing date: 1977-11-02
Publication date: 1978-06-08
Also published as: GB1588730A; YU273277A; HU178070B; CA1078416A; AU500156B1; PL111020B1; ATA890376A; CS192596B2; PL202485A1; FR2372956A1; AT345760B; MX144435A; SU1123546A3; DE2749042B2; ZA776905B; US4147391A; IN148441B; JPS5395102A; FR2372956B1

Description

Vereinigte österreichische Eisen- und Stahlwerke Alpine Ilontan Akticngesellschnft

in Wien (Österreich) Friedrichstraße 4

Schwenkwerk für Teilschnitt-Schrämmaschinen

R098?3/0572

Hei Toi ] sehn i tt:-ochrämmaüchi non ist. der Schrämnrm uiil.or Vi¹MiIiIi]IIiK] eines Schwenkwerk!*:; am Rahmen dor Maschine sowoh] in (Jit llöhenri ehl.ung, <ils auch in dor horizontalen Nicht uii'j üdiwonkbiir ijdaijert . Das an seinem ausladenden Ende gel aijo]"t ο Schrämwerkzeug muß oincn <jroßon Sehneiddruck überv/indon und der Schrämarm ist dahor hohen Beanspruchungen unterworion. Ks muß dahor das Schwenkwerk, welches den Schr.iinnnn trägt, diesen hohen Beanspruchungen entsprechend ausgeJ)ildot sein. Die Beanspruchung des Schwenkwerkes wird weiter:; durch den rauhon Grubenbetrieb und die Staubentwicklung erhöht und es ist daher bei den bekannten Ausbildungen das Schwenkwerk einem großen Verschleiß unterworfen und störungsanfällig. Us ist bekannt, für die Lagerung eine mit dem Rahmen der Schrämmaschine starr verbundene Lagerscheibe großen Durchmessers vorzusehen, deren äußere Ringzone beidseitig von Gleitflächen des Schwenkkopfes umgriffen ist. Mittels einer solchen Lagerscheibe werden die in der Höhenrichtung wirkenden Axialkräfte aufgenommen und infolge des großen Durchmessers der Lagerscheibe werden auch die vom Sahrämarin ausgeübten Kippkräfte als senkrechte Kräfte aufgenommen. Durch den Arbeitsdruck des Schrämwerkzeuges werden jedoch auch beträchtliche, radial zu dieser Lagerscheibe wirkende Kräfte ausgeübt und diese Kräfte werden bei einer solchen bekannten Ausbildung durch ein Radiallager aufgenommen, welches in Abstand unterhalb der Lagerscheibe angeordnet ist. Der Schwenkantrieb des Schwenkwerkes erfolgt bei dieser bekannten Ausbildung durch eine quer zur Längsrichtung des Schwenkarmes angeordnete Zahnstange, welche mit einem auf dem schwenkbaren Teil des Schwenkwerkes aufgekeilten Zahnrad zusammenwirkt. Um dieses Zahnrad im richtigen Eingriff mit der Zahnstange zu halten, ist dieses Radiallager nahe dem Zahnrad angeordnet. Es sind daher bei einer solchen Ausbildung zwei Lagerungen, nämlich die Lagerung durch die Scheibe und durch das Radiallager, erforderlich. Zwischen der Lagerscheibe und dem Radiallager sind die hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregate angeordnet, welche zur Ilöhenverschwenkung

80982-3/0 57 2

des Schrämarmes dienen, und es muß daher das mit der Zahnstange zusammenwirkende Zahnrad unterhalb des RadLaIlagers angeordnet sein. Durch die Anordnung der Lagerscheibe der die Höhenverschwenkung des Schrämarmes bewirkenden hydraulischen ZyLLmler-Kolben-Aggregate, das Radiallager und das mit der Zahnstange ζusammenwirkende Zahnrad ergibt sich daher eine groile Uauhöhe des Schwenkwerkes.

Die Erfindung bezieht sich nun auf; ein solches Schwenkwerk, bei welchem der Schwenkkopf, an welchem der Schrämarm um eine horizontale Achse höhenverschwenkbar angelenkt ist, um eine ungefähr senkrechte Achse schwenkbui an einer mit dem Rahmen der Schrämmaschine starr verbundenen Lagerscheibe gelagert ist, deren äußere Ringzone beidseitig von Gleitflächen des Schwenkkopfes umgriffen ist, wobei ein Schwenkantrieb für den Schwenkkopf vorgesehen ist. Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, daß der Schwenkantrieb zwei Zahnstangen aufweist, welche parallel zur vertikalen Mittelebene des Schrämarmes gegenläufig verschiebbar im Schwenkkopf gelagert sind und an einander diametral gegenüberliegenden Stellen eines mit der Lagerscheibe gleichachsig verbundenen Zahnrades an diesem angreifen. Dadurch, daß zwei Zahnstangen für den Schwenkantrieb um die senkrechte Achse, welche parallel zur Mittelebene des Schwenkarmes und symmetrisch zu dieser Mittelebene angeordnet sind, vorgesehen sind, welche an diametral gegenüberliegenden Stellen des mit der Lagerscheibe verbundenen Zahnrades an diesem angreifen, werden die in der Längsrichtung des Schrämarmes radial zur Achse der Lagerscheibe wirkenden Kräfte von diesen beiden Zahnstangen aufgenommen. Die beiden Zahnstangen nehmen die in der Längsrichtung des Schrämarmes wirkenden Kräfte als Flankendruck auf und da diese Zahnstangen im Schwenkkopf gelagert sind, liegen sie immer parallel zu der senkrechten Längsmittelebene des Schrämarmes, so daß die in der Längsrichtung des Schrämarmes wirkenden Kräfte bei allen Stellungen des Schrämarmes immer in der Längsrichtung der Zahnstangen wirken, so daß eine einwand-

809823/0572

freie Aufnahme diener Kräfte gewähr Le Lstet i:;t. Auf diese V/eise wird ein Radial. luger für die Ln der Längsr ichtung des üchräinarnies wirkenden Kräfte über f Lässig und es v/ird dadurch die Bauhöhe des Schwenkantriebes wesentlich verringert.

Gemäß der Erfindung ist jede Zahnstange mit wenigstens einem Ku Lbun eines hydraulischen Ko Lben-Zy L Inder-Aggregates verbunden, wobei jeder Arbeitsraum des die eine Zahnstange betätigenden KoLbens mit dein gegenüberliegenden Arbeltsraum des die andere Zahnstange betätigenden KoLbens hydraulisch in Verbindung stellt. Auf diese Weist: v/ird die g Le ichiuäß ige lielast ung der Flanken der beiden Zahnstangen und damit el L ti gleichmäßige Aufnahme der in der Längsrichtung ties Schrämarmos wirkenden Kräfte gesichert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der jeweils eine Zahnstange betätigende Kolben in zwei gleichachsig angeordnete und einseitig vom hydraulischen Druckmittel beaufschlagte KoLben unterteilt, zwischen welchen die Zahnstange angeordnet ist, wobei die Arbeitsräume dieser einseitig beaufschlagten Kolben sich an den der Zahnstange gegenüberliegenden Stirnflächen derselben befinden. Auf diese Weise wird eine einfache Konstruktion erreicht, bei welcher die von den Kolben ausgeübten Kräfte unmittelbar gleichachsig auf die Zahnstange übertragen werden. Hiebei ist zweckmäßig das mit der Lagerscheibe gleichachsig verbundene Zahnrad unmittelbar oberhalb der Lagerscheibe angeordnet. Dadurch, daß das Zahnrad oberhalb der Lagerscheibe angeordnet ist, kann die Lagerscheibe in der tiefstmöglichen Lage zum Rahmen der Schrämmaschine angeordnet werden und dadurch, daß der axiale Abstand zwischen Zahnrad und Lagerscheibe auf ein Mindestmaß beschränkt ist, werden Eckbeanspruchungen auf ein Mindestmaß reduziert. Der Außendurchmesser der Lagerscheibe ist hiebei vorzugsweise größer als der Teilkreisdurchmesser des Zahnrades. Dadurch wird dem Umstand Rechnung getragen, daß die Güte der Lagerung durch den großen Durchmesser der Lagerscheibe verbessert wird, da die Kippbeanspruchungen, welche vom Schrämarm ausgeübt werden, umso besser durch die Lagerscheibe aufgenommen werden können, je

809823/05 7 2

größer ihr Durchmcssor ist, während die Finnkendrücke des von Zahnrad und Zahnstange, welche durch die in der Längsrichtung des Schrämarmes wirkenden Kräfte hervorgarul~n werden, unabhängig vom Teilkreisdurchmesser des Zahnrades sind. IJa ja außerhalb des Teilkreisdurchmessers noch die Zahnstangen angeordnet sind, ist es günstig, den Teilkreisdui ehiner.ser des Zahnrades kleiner auszubilden als den Außenilui rhiuesser der Lagerscheibe, so daß durch die Zahnstangen und den Antrieb derselben die durch den Durchmesser der Lagerscheibe bedingten Baumaße nicht oder nicht wesentlich überschritten werden müssen.

Zweckmäßig liegen gemäß der Erfindung Lagerscheibe und Zahnrad in der Draufsicht gesellen zwischen zwei zur Höhenverschwenkung des Schrämarmes um die horizontale Achse dienenden hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregaten. Für diese Zylinder-Kolben-Aggregate ist der größere radiale Abstand von der Schwenkachse vorteilhaft, da dadurch die aufzuwendenden Kräfte verringert werden und es wird auf diese Weise erreicht, daß die Bauhöhe des Schwenkwerkes klein gehalten werden kann. Bei einer vorteilhaften konstruktiven Ausbildung sind Lagerscheibe und Zahnrad ringförmig ausgebildet und mit einem mit dem Rahmen der Schrämmaschine starr verbundenen Bock verschraubt.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen die Gesamtanordnung der Schrämmaschine in Seitenansicht und Grundriß. Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch das Schwenkwerk nach Linie III - III der Fig. 4 mit dem angelenkten Ende des Schrämarmes. Fig. 4 zeigt das Schwenkwerk teilweise in Draufsicht und teilweise im Horizontalschnitt nach Linie IV - IV der Fig. 3.,Fig. 5 zeigt einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4.

1 ist der Schwenkkopf, der in einem Bock 2 um eine etwa vertikale Achse 3 verschwenkbar gelagert ist. Der Bock 2 ist am Rahmen 5 der auf Raupen 6 verfahrbaren Teilschnitt-Schrämmaschine starr befestigt. Am Schwenkkopf 1 ist um eine ungefähr horizontale Achse 7 schwenkbar eine Brücke 8

809823/0572

angelenkt, welche den Schrämarm 9 trägt, an dessen ausladendem Ende der rotierende Schrämkopf 10 um eine horizontale Achse 11 rotierend gelagert ist. Am anderen Ende weist der Schwenkkopf Ösen 12 auf, an welchen durch eine Achse 13 die Hydraulikzylinder 15 angelenkt sind, deren Kolben 14 durch eine Achse mit der Brücke 8 verbunden sind. Diese Hydraulikzylinder 15 stellen den Schwenkantrieb des Schrämarmes 9 um die horizontale Achse 7 dar. Die Achse 4 des Schrämarmes 9 ist nach beiden Seiten um etwa 30 in die Lagen 4' und 4" verschwenkbar.

In den Fig. 3 bis 5 ist das Schwenkwerk, welches den Schwenkkopf 1 und den Bock 2 aufweist, in größerem Maßstab im Detail dargestellt. Mit dem mit dem Rahmen 5 starr verbundenen Bock 2 ist eine ringförmige Lagerscheibe 17 mittels Schrauben 18 verschraubt. Des weiteren ist mit diesem Bock 2 ein Zahnkranz 19 mittels Schrauben 21 verschraubt. Die Lagerscheibe 17 und der Zahnkranz 19 sind daher mit dem Rahmen 5 der Schrämmaschine starr verbunden. Der Schwenkkopf 1 umgreift beidseitig die äußere Ringzone 20 der Lagerscheibe 17. Die Gleitflächen 22, mittels welcher der Schwenkkopf 1 an der äußeren Ringzone 20 der Lagerscheibe 17 gelagert ist, sind von Belägen aus Kunststoff gebildet. Zwischen dem äußeren Umfang 24 der Lagerscheibe 17 und dem Schwenkkopf 1 kann ein gewisses Spiel bestehen, jedoch kann dieser äußere Umfang 24 auch am Schwenkkopf 1 anliegen.

Im Schwenkkopf 1 sind zwei Zahnstangen 25 und 26 längsverschiebbar gelagert, welche an diametral gegenüberliegenden Stellen mit dem Zahnrad 19 kämmen. Da diese Zahnstangen

25 und 26 im Schwenkkopf 1 gelagert sind, liegen die bei allen Schwenkstellungen des Schrämarmes 9 parallel zur Mittelebene 27 desselben. In der Längsrichtung des Schrämarmes wirkende Kräfte wirken daher in der Längsrichtung der Zahnstangen 25 und

26 und werden vom Flankendruck der Zähne aufgenommen. Mit jeder Zahnstange 25 und 26 sind zwei Kolben 28 und 29 bzw. 30 und 31 gleichachsig verbunden. Die Arbeitsräume dieser Kolben sind mit 32, 33, 34 und 35 bezeichnet. Durch gleichzeitige Druckbeauf-

809823/0572

schlagung der Arbeitsräume 32 und 35 wird eine Verschwenkung des Schrämarmes, in der Darstellung nach Fig. 3 gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn und durch gleichzeitige Druckbeaufschlagung der Arbeitsräume 33 und 34 wird eine Schwenkbewegung des Schrämarmes im Uhrzeigersinn bewirkt. Es ist somit der die Zahnstange 25 betätigende Kolben in zwei einseitig beaufschlagte Kolben 28 und 29 und der die Zahnstange 26 betätigende Kolben in zwei einseitig beaufschlagte Kolben 30 und 31 unterteilt. Um die richtige Druckbeaufschlagung der Arbeitsräume dieser Kolben zu gewährleisten, stehen die Arbeitsräume 32 und 33 der Kolben 28 und 29 jeweils mit den gegenüberliegenden Arbeitsräumen 35 und 34 der Kolben 31 und 30 hydraulisch in Verbindung. Der Arbeitsraum 32 ist somit mit dem Arbeitsraum und der Arbeitsraum 33 mit dem Arbeitsraum 34 hydraulisch verbunden. Die in der Längsrichtung des Schrämarmes 9 wirkenden Kräfte werden somit durch die Drücke in den Arbeitsräumen 33 und 35 aufgenommen, wodurch eine Abstützung des Schwenkkopfes 1 in radialer Richtung entgegen den vom Schrämarm 9 bewirkten Kräften erfolgt.

Die Hydraulikzylinder 15 mit den Kolben 14, weiche zum Verschwenken des Schrämarmes 9 um die horizontale Achse 7 dienen, sind zu beiden Seiten des Bockes 2 angeordnet. In der Draufsicht gesehen, liegen die Lagerscheiben 17 und das Zahnrad 19 zwischen diesen beiden Hydraulikzylindern 15, so daß die Bauhöhe vermindert werden kann und nur durch den notwendigen Abstand des Bolzens 16 auf der Achse 7 bestimmt ist.

Patentansprüche;

809823/0572

Claims

Patentansprüche :

1. Schwenkwerk für m±t einem das Schrämwerkzeug tragenden Schwenkarm ausgerüstete Teilschnittschränmiaschinen, bei v/elchem der Schwenkkopf, an welchem der Schrämarm um eine horizontale Achse höhenverschwenkbar angelenkt ist, um eine ungefähr senkrechte Achse schwenkbar an einer mit dem Rahmen der Schrämmaschine starr verbundenen Lagerscheibe gelagert ist, deren äußere Ringzone beidseitig von Gleitflächen des Schwenkkopfes umgriffen ist, wobei ein Schwenkantrieb für den Schwenkkopf vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schv/enkantrieb zv/ei Zahnstangen (2 5, 26) aufweist, welche parallel zur vertikalen Mittelebene (27) des Schrämarmes (9) gegenläufig verschiebbar im Schwenkkopf (1) gelagert sind und an einander diametral gegenüberliegenden Stellen eines mit der Lagerscheibe (17) gleichachsig verbundenen Zahnrades (19) an diesem angreifen.

2. Schwenkwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zahnstange (25, 26) mit wenigstens einem Kolben (28, 29, 30, 31) eines hydraulischen Kolben-Zylinder-Aggregates verbunden ist und jeder Arbeitsraum (32, 33, 34, 35) des die eine Zahnstange (25, 26) betätigenden Kolbens mit dem gegenüberliegenden Arbeitsraum des die andere Zahnstange betätigenden Kolbens hydraulisch in Verbindung steht.

3. Schwenkwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils eine Zahnstange (25, 26) betätigende Kolben in zwei gleichachsig angeordnete und einseitig vom hydraulischen Druckmittel beaufschlagte Kolben (28, 29 bzw. 30, 31) unterteilt ist, zwischen welchen die Zahnstange (25,26) angeordnet ist, wobei die Arbeitsräume (32, 33, 34, 35) dieser einseitig beaufschlagten Kolben sich an den der Zahnstange gegenüberliegenden Stirnflächen derselben befinden.

4. Schwenkwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Lagerscheibe (17) gleichachsig verbundene Zahnrad (19) unmittelbar oberhalb der Lager-

8 0 9 8 2 3/ 05 7 2

ORIGINAL INSPECTED

, 27Α9042

scheibe (17) angeordnet ist.

5. Schwenkwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Lagerscheibe (17) größer ist als der Teilkreisdurchmesser des Zahnrades (19) .

6. Schwenkwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Lagerscheibe (17) und Zahnrad

(19) in der Draufsicht gesehen zwischen zwei zur llöhenverschwenkung des Schwenkarmes (9) um horizontale Achse dienenden hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregaten (14, 15) Liegen.

7. Schwenkwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Lagerscheibe (17) und Zahnrad (19) ringförmig ausgebildet und mit einem mit dem Rahmen der Schrämmaschine starr verbundenen Bock (2) verschraubt sind.

- 9 - 1977 Io 24 rp

009823/057?