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Schrämwalze mit auf ihrer Umfangsfläche angebrachten Düsen zum
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Absprühen von Flüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Schrämwalze,
die auf ihrer Umfangsfläche mit Düsen zum Ab sprühen von Flüssigkeit besetzt ist.
Ihr Schrämwalzenmantel umschließt ein an einem Tragarm angebrachtes Untersetzungsgetriebe
und ist fest mit dem Gehäuse dieses Untersetzungsgetriebes verbunden, das sich drehbar
auf einem starr am Tragarm befestigten Planetenradträger abstützt, der mit Flüssigkeitskanälen
ausgestattet ist, über die den Düsen der Schrämwalze vom Tragarm aus Berieselungsflüssigkeit
zugeführt wird.
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Durch die europäische Patentanmeldung 00 14 695 ist ein Schrämkopf
bekanntgeworden, der hohl ausgebildet und an einem Träger drehbar gelagert ist.
Die Wasserzuführung zu den Düsen dieses Schrämkopfes erfolgt über ein in seiner
Drehachse angeordnetes Zuführungsrohr, das am Träger des Schrämkopfes festgelegt
ist.
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Die Drehbewegung wird dem Schrämkopf über ein Untersetzungsgetriebe
zugeführt. Letzteres befindet sich innerhalb des Schrämkopfes und ist als Umlaufrädergetriebe
ausgebildet. Der Planetenradträger dieses Umlaufrädergetriebes ist starr mit dem
Träger des Schrämkopfes verbunden. Er ist mit Flüssigkeitskanälen ausgestattet,
die bis zur Drehachse des Schrämkopfes geführt sind und hier mit dem Zuführungsrohr
in Verbindung stehen.
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Bei Teilschnittschrämmaschinen gehört es zum vorbekannten Stand der
Technik, wie aus der deutschen Auslegeschrift 27 20 010 hervorgeht, das Schränkopfgetriebe
zu kühlen. Dazu ist das Innere des Untersetzungsgetriebes über Zu- und Abflußleitungen
mit einem am Tragarm der Schrämmaschine angeordneten Ölbehälter verbunden. Ferner
sind Pumpen sowohl in der Zu- als auch in der Abflußleitung vorgesehen, die entweder
erwärmtes Öl aus dem Getrieberaum absaugen und dem Behälter zuführen oder im Behälter
rückgekühltes Öl zum Getrieberaum drücken.
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Aufgabe der Erfindung ist es, bei Schrämwalzen, die auf ihrer
Umfangsfläche
mit Düsen zum Ab sprühen von Flüssigkeit besetzt sind, eine weniger aufwendige und
wirkungsvollere Abfuhr der im Innern einer Schrämwalze erzeugten Verlustwärme, aber
auch der von den Lösewerkzeugen verursachten Wärme zu erreichen.
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Die Erfindung schlägt dazu vor, den Planetenradträger mit seinem Bund
in eine Tragarmbohrung eingreifen zu lassen und in ihr zu zentrieren sowie an die
Tragarmwand anzuflanschen, wF bei er mit einem Kragen durch diese Bohrung bis in
den Tragarminnenraum hineinragt, hier das Wälzlager des letzten Tragarmzahnrades
umschließt und mit einem sich vorzugsweise zentrisch um die Achse des Sonnenrades
erstreckenden Kühlmittelraum versehen ist, der einerseits von den Planetenrädern
des Untersetzungsgetriebes und. andererseits vom Wälzlager des Zahnrades eingeschlossen
und durch den wenigstens einer der Kühlmittelkanäle hindurchgeführt ist. Da der
nach der Erfindung ausgebildete Planetenradträger sich verhältnismäßig tief in das
Innere des Tragarmes hinein erstreckt, wo er das letzte Zahnrad des Tragarmgetriebes
aufnimmt, läßt sich innerhalb dieses Bereiches ein Kühlmittelraum unterbringen,
ohne die Abmessungen des Planetenradträgers und des ihn umschließenden Gehäuses
in Achsrichtung der Schrämwalze zu vergrößern. Die innerhalb des Umlaufrädergetriebes
entstehende Verlustwärme, aber auch die beim Lösen des anstehenden Minerals durch
die Schrämmeißel erzeugte Wärme, die über die Schrämwalze und das Getriebegehäuse
bis in das Getriebeinnere gelangt und hier das Schmiermittel aufheizt, kann auf
diese Weise mit Hilfe der ohnehin durch das Untersetzungsgetriebe fließenden Berieselungsflüssigkeit
abgeführt werden.
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Dazu sind weder besondere Pumpen und Hin- und Rücklaufleitungen bzw.
Kühler erforderlich, wie das bei den zum Stand der Technik gehörenden Einrichtungen
der Fall ist, noch erfordert die erfindungsgemäße Lösung größere Walzenabmessungen
bzw.
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eine weitere Ausladung der die Schrämwalze tragenden Bauteile.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann der Planetenradträger einteilig
ausgebildet und auch auf seiner dem Tragarm der
Schrämwalze abgewandten
Seite der Planetenräder mit einem zentrisch zur Achse des Sonnenrades liegenden,
vom Kühlmittel durchflossenen Ringraum ausgestattet sein. Durch diese Maßnahme wird
die für den Wärmeübergang benötigte Fläche innerhalb des Planetenradträgers erheblich
vergrößert und dadurch die Wärmeabfuhr verbessert.
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Zweckmäßigerweise sind beide Kühlmittelräume mit Kühlrippen versehen,
die sich über die ganze Höhe des Kühlmittelraumes erstrekken und einen von der Eintrittsöffnung
der Berieselungsflüssigkeit ausgehenden, bis zur Austrittsöffnung des Kühlmittelraumes
führenden schraubenlinienförmigen Kanal bilden. Ein derart verlaufender Kanal trägt
wesentlich zu einer besseren Führung der Berieselungsflüssigkeit mit bei und senkt
deren Druckverluste.
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Er vergrößert gleichzeitig aber auch die für den Wärmeübergang verfügbare
Oberfläche und schafft so die Voraussetzungen, die für eine Verbesserung der Wärmeabfuhr
notwendig sind.
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Es empfiehlt sich, den Kühlmittelkanal im Bereich des Tragarmes auf
der rechtwinklig zur Rotationsachse der Schrämwalze liegenden Tragarmseitenwand
verlaufen zu lassen, wo er in Höhe der Schrämwalzenachse in den Planetenradträger
einmündet. An dieser Stelle liegt der Kühlmittelkanal auf der Rückseite der mit
ihren Schrämwerkzeugen den Abbaustoß oder die Ortsbrust angreifenden Schrämwalze
und bekommt daher allenfalls mit dem über die Walzenrückseite abgeworfenen Haufwerk
Kontakt. Berührungen zwischen diesem Kühlmittelkanal und dem fest anstehenden, unverritzten
Teil des Abbaustoßes bzw. der Ortsbrust sind dagegen ausgeschlossen.
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Bei Schrämwalzen, wie sie insbesondere bei Teilschnittvortriebsmaschinen
benutzt werden, deren Tragarm beidseitig mit je einer Schrämwalze besetzt ist, die
gleichachsig zueinander liegen, ist es von Vorteil, wenn der Planetenradträger mit
dem auf der gegenüberliegen den Tragarmseite befindlichen Planetenradträger durch
gemeinsame, sich über die ganze Tragarmbreite erstreckende
Ankerschrauben
verbunden ist. Mit Hilfe dieser gemeinsamen Ankerschrauben, die die beiden Planetenradträger
mit dem Tragarm zu einer starren Einheit verbinden, läßt sich eine besonders widerstandsfähige
Lagerung der beiden Schrämwalzen erzielen, die auch den beim Einstoßen der Schrämwalzen
in die Ortsbrust auftretenden hohen Belastungen gewachsen ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Teilschnittvortriebsmaschine im Grundriß; Fig.
2 eine der beiden Schrämwalzen dieser Teilschnittvortriebsmaschine in einem in der
Ebene der Schrämwalzenachse verlaufenden Längsschnitt mit dem teilweise geschnittenen
Tragarm.
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Die in der Figur 1 dargestellte Teilschnittvortriebsmaschine ist mit
1 bezeichnet. Sie ist mit Hilfe ihres Raupenfahrwerkes 2 auf der Streckensohle verfahrbar
und besitzt einen allseitig schwenkbaren Tragarm 3, der an seinem vorderen Ende
mit einer Schrämwalze 4 besetzt ist. Die Rotationsachse 5 dieser Schrämwalze 4 verläuft
quer zur Streckenlängsrichtung, und die Schrämwalze 4 wird mit Hilfe des Tragarmes
3 in dieser Lage über die Ortsbrust hin und her geführt. Auf diese Weise löst sie
das innerhalb des Streckenquerschnittes anstehende Mineral von der Streckenfirste
bis zur Streckensohle.
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Wie insbesondere die Figur 1 zeigt, ist die Schrämwalze 4 der Teilschnittvortriebsmaschine
1 zweiteilig ausgebildet. Ihre beiden Hälften 4a, 4b befinden sich auf gegenüberliegenden
Tragarmseiten. Beide Schrämwalzenhälften 4a, 4b umschließen je ein starr mit dem
Tragarm 3 verbundenes Untersetzungsgetriebe 6. Auf ihrer Umfangsfläche 7 trägt jede
Schrämwalzenhälfte 4a,4b nicht dargestellte Schrämwerkzeuge und Düsen zum Ab sprühen
von Be-
rieselungsflüssigkeit, zur Kühlung der nicht dargestellten
Schrämmeißel und zur Staubbekämpfung.
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Den beiden innerhalb der Schrämwalzenhälften 4a,4b befindlichen Untersetzungsgetrieben
6 wird die Antriebsbewegung über je eine Ritzelwelle 8 zugeführt, die beide gleichachsig
zur Rotationsachse 5 der Schrämwalze 4 liegen und mit jeweils einem ihrer verzahnten
Enden 9 aus dem Tragarm 3 vorstehen. Mit dem anderen Ende greift jede Ritzelwelle
8 in die Kupplungsverzahnung der zentralen Bohrung des letzten Zahnrades 10 der
Räderkette des Tragarmes 3 ein. Die Ritzelwelle 8 wird durch einen zweiteiligen
Sicherungsring 11, der in eine entsprechende Ringnut eingreift, mit diesem Zahnrad
10 verschraubt und so in axialer Richtung gesichert. Das aus dem Tragarm 3 hervorstehende
Ende 9 der Ritzelwelle 8 bildet für das als Untersetzungsgetriebe 6 dienende Umlaufrädergetriebe
das Sonnenrad. Das Umlaufrädergetriebe wird von einem Gehäuse 12 umschlossen, das
den Innenraum der zugehörigen Schrämwalzenhälfte 4a weitgehend ausfüllt und sich
mit ihr um das Ende 9 der Ritzelwelle 8 des Untersetzungsgetriebes 6 dreht. Dieses
Gehäuse 12 hat einen Deckel 13, der eine Hälfte der Dichtung 14 aufnimmt, die das
drehbare Gehäuse 12 gegenüber dem feststehenden Planetenradträger 15 abdichtet,
einen innenverzahnten Gehäusering 16 und einen damit verbundenen Anschlußflansch
17, mit dem eine Schrämwalzenhälfte 4a fest verbunden ist. Alle Gehäuseteile 13,16,17
sind durch im Umfangsbereich angeordnete Dehnschrauben 18 fest miteinander verschraubt.
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Im Innern des Gehäuses 12 befindet sich ein Planetenradträger 15,
der mit seinem Bund 19 in eine Tragarmbohrung eingreift, in ihr zentriert und fest
an die Tragarmwand angeflanscht ist. Er ragt durch die Tragarmbohrung mit einem
Kragen 20 bis in den Tragarminnenraum hinein. Hier umschließt er das Wälzlager 21
des letzten Tragarmzahnrades 10. Der Planetenradträger 15 ist mit dem auf der gegenüberliegenden
Tragarmseite befindlichen Planetenradträger 15 und dem Tragarm 3 durch gemeinsame,
sich über die ganze Tragarmbreite erstreckende Ankerschrauben 22 fest verbunden
und trägt das Gehäuse 12 des Untersetzungsge-
triebes 6 und die
mit ihm verschraubte Schrämwalzenhälfte 4a,4b.
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Er ist mit einem sich zentrisch um die Achse des Sonnenrades 8 erstreckenden
Kühlmittelraum 23 versehen, der einerseits von den Planetenrädern 24 des Untersetzungsgetriebes
6 und andererseits vom Wälzlager 21 des Zahnrades 10 eingeschlossen wird. Von einer
sich in der Bohrung des Planetenradträgers 15 befindlichen, das Sonnenrad 8 des
Untersetzungsgetriebes 6 umschließenden Büchse 25 wird dieser Kühlmittelraum 23
innen durch O-Ringe 26 flüssigkeitsdicht abgeschlossen.
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Die Kühlflüssigkeit geht dem Kühlmittelraum 23 über einen Kühlmittelkanal
27 zu, der innerhalb der rechtwinklig zur Rotationsachse der Schrämwalze 4 liegenden
senkrechten Tragarmseitenwand verläuft. Er mündet in Höhe der Schrämwalzenachse
5 in den Kühlmittelkanal 23 des Planetenradträgers 15 ein. Die Kühlflüssigkeit fließt
dann durch in der Gehäusewand 28 des Planetenradträgers 15 angebrachte Bohrungen
29 einem weiteren Ringraum 30 zu. Dieser liegt gleichfalls zentrisch zur Achse 5
des Sonnenrades 8, innerhalb des Planetenradträgers 15, aber auf der dem Tragarm
3 abgewandten Seite der Planetenräder 24.
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Beide Kühlmittelräume 23,30 sind mit Kühlrippen 31,32 versehen, die
sich über die ganze Höhe des Kühlmittelraumes 23,30 erstrekken und einen von der
Eintrittsöffnung des Flüssigkeitskanals 27, 29 ausgehenden, bis zur Austrittsöffnung
29,33 des Kühlmittelraumes 23,30 führenden schraubenlinienförmig verlaufenden Kanal
bilden. Anschließend tritt die Berieselungsflüssigkeit aus dem Kühlmittelraum 30
über eine Bohrung 33 in die mit der Schrämwalze 4a verbundene Berieselungsvorrichtung
34 ein, die mit einem zylindrischen Ansatz 35 in eine zentrische Eindrehung des
Planetenradträgers 15 hineinragt. Sie steuert die Abgabe der Berieselungsflüssigkeit,
die den auf dem Umfang der Schrämwalze 4 angeordneten einzelnen Düsen und Schrämmeißeln
über Leitungen 36 zugeht, so, daß nur die jeweils der Ortsbrust zugewandten Düsen
oder Schrämmeißel Berieselungs- bzw. Kühlflüssigkeit abgeben.
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Der Planetenradträger 15 hält die drei Planetenräder 24, die mit ihrer
Verzahnung einerseits in die Verzahnung der Ritzelwelle 8 und andererseits in die
Innenverzahnung des Gehäuseringes 16 eingreifen. Sie werden von je zwei Wälzlagern
37 gehalten, die sich auf den zur Achse 5 der Ritzelwelle 8 parallel liegenden Bolzen
38 abstützen, welche in dem Planetenradträger 15 unverdrehbar gelagert sind. Auf
dem Planetenradträger 15 sind auch die beiden Wälzlager 39,40 angeordnet, auf denen
sich das Gehäuse 12 drehbar abstützt. Das eine dieser Wälzlager 39 ist in einem
tragarmseitig liegenden Zentrieransatz des Gehäuseringes 16 gelagert, das andere
Wälzlager 40 ist dagegen in der zentralen Bohrung des Anschlußflansches 17 untergebracht,
der auch das Drucklager 41 aufnimmt, über das sich der Anschlußflansch 17 axial
am Planetenradträger 15 abstützt. Der Anschlußflansch 17 trägt auf seiner freien
Stirnseite 42 einen Deckel 43, der in einer inneren Ausnehmung einen weiteren Deckel
44 aufnimmt, der mit dem Planetenradträger 15 verschraubt ist. Dieser Deckel 44
wird umfangsseitig von einem Dichtungsring 45 umschlossen, der in dem Deckel 43
gelagert ist und das Wälzlager 40 nach außen abschließt. Der Anschlußflansch 17
ist außerdem mit einem vierkantförmigen Ansatz 46 ausgestattet, auf dem sich die
Schrämwalzenhälfte 4a verdrehsicher abstützt. Nicht dargestellte Befestigungsschrauben
verbinden die Schrämwalze 4a mit dem Anschluß flansch 17 des Gehäuses 12.