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Tragarm für eine Walzenschrämmaschine
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Die Erfindung betrifft einen Tragarm für eine Walzenschrämmaschine,
der an seinem freien Ende eine Schrämwalze trägt und mit auf feststehenden Achsen
drehbar gelagerten Stirnrädern versehen ist.
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Es gehört zum vorbekannten Stand der Technik, die an einem schwenkbaren
Tragarm gelagerte Schrämwalze einer Walzenschrämmaschine über innerhalb des Tragarmes
gelagerte Stirnräder mit dem im Maschinenkörper befindlichen Antriebsmotor getrieblich
zu verbinden (DE-OS 19 62 019). Achsen, die in den beiden Tragarmseitenwänden gelagert
sind, tragen die einzelnen Stirnräder des Tragarmes. Auch sind im Tragarminnenreum
Ansätze vorgesehen, die die beiden letzten Stirnräder, die sic. am äußersten Tragarmende
befinden, sowohl stirn- als auch umfangsseitig über ihren Eingriffsbereich abschließen.
Sie besitzen eine zu einer Abflußleitung führende Bohrung, die in den Eingriffsraum
der Stirnräder einmündet.
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Folglich wirken diese Zahnräder als Zahnradpumpe, nehmen das in ihre
Zahnlücken eintretende Schmieröl auf und drücken es über die in den Eingriffsraum
einmündende Bohrung und die Abflußleitung dem Sumpf zu, der sich im Innern des Maschinenkörpers
befindet.
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Walzenschrämmaschinen sind in der Regel mit besonderen Stellgliedern,
beispielsweise Druckzylindern ausgerüstet. Sie werden von einer Flüssigkeitspumpe
beaufschlagt und haben die Aufgabe, den Schrämwalzentragarm bzw. den Räumschild
der Schrämwalze zu schwenken oder aber eine Injektionsdüse zur Schrämwalzenbelüftung
mit Druckflüssigkeit zu versorgen. Wegen der kompakten Bauform einer Walzenschrämmaschine
bereitet die Unterbringung der den Beaufschlagungsdruck der Stellzylinder oder der
Injektionsdüse erzeugenden Flüssigkeitspumpe im Innern des Tragarmes oder des Maschinenkörpers
Schwierigkeiten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders piatzsparende und zweckmäßige
Anordnung einer Flüssigkeitspumpe innerhalb eines Tragarmes zu schaffen, die sich
außerdem durch eine einfache ge-
triebliche Verbindung mit dem Tragarmgetriebe
auszeichnet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem Tragarm aus,
wie er in der Einleitung beschrieben ist, und schlägt vor, die Flüssigkeitspumpe
innerhalb einer der Achsen anzuordnen oder selbst als Achse eines der Stirnräder
auszubilden und sie getrieblich mit dem sie umgebenden Stirnrad zu verbinden. Zur
Unterbringung benötigt eine derart angeordnete Flüssigkeitspumpe im Tragarminnern
keinen besonderen Raum. Sie läßt sich in der vorgeschlagenen Weise, von außen gut
zugänglich, anbringen und befindet sich in unmittelbarer Nähe der Stellzylinder
der Walzenschrämmaschine oder aber der Injektionsdüse, die Si mit Druckflüssigkeit
zu versorgen hat.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann die Flüssigkeitspumpe parallel
zur Rotationsachse des Stirnrades in einer Ausnehmung der Achse liegen und mit einem
Innenzahnkranz des Stirnrades über ein Stirnradpaar getrieblich verbunden sein,
das, wie der Innenzahnkranz, zwischen den das Stirnrad tragenden und sich auf der
Achse abstützenden beiden Wälzlagern liegt und sich innerhalb einer Erweiterung
der Bohrung befindet, die nur im Eingriffsbereich des Räderpaares aus dem Achsenumfang
austritt. Durch diese Maßnahme wird die Stirnradlagerung nicht beeinträchtigt, und
es wird auf diese gleise, ohne die Tragfähigkeit der Stirnradachse über Gebühr einzuschränken,
eine Eingriffsmöglichkeit für den Innenzahnkranz und das Stirnradpaar geschaffen.
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Zweckmäßigerweise ist die Flüssigkeitspumpe eine Zahnradpumpe, deren
miteinander kämmende Pumpenräder in einer sie eng umschließenden, in der Achsenstirnfläche
austretenden und hier durch einen Deckel abgeschlossenen Ausnehmung liegen. In diese
Ausnehmung tritt eine von der Erweiterung der Achse ausgehende Bohrung zentrisch
zur Achse eines der beiden Pumpenräder ein und dient zur Aufnahme und Lagerung einer
das Eerpaar mit dem Pumpenrad verbindenden Welle.
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Auch ist es möglich, die Achse mit mehreren Pumpen zu versehen, die
vom Innenzahnkranz des Stirnrades und mehreren über den Umfang des Innenzahnkranzes
verteilten, in seine Verzahnung eingreifenden Stirnrädern gebildet werden. Letztere
sind mit dem Innenzahnkranz zwischen den beiden Wälzlagern in einer gemeinsamen
Eindrehung der Achse angeordnet und hier drehbar gelagert und stehen vor ihrem Eingriffsabschnitt
mit je einer Ablaufbohrung und hinter ihrem Eingriffsabschnitt mit je einer Zulaufbohrung
in Verbindung. Bei einer derartigen Ausbildung empfiehlt es sich aus Einbaugründen,
die Achse an einem Ende mit einer Schulter zu versehen, die eines der beiden Wälzlager
des Stirnrades trägt und sich bis an die Stirnseite des Innenzahnkranzes erstreckt
und an ihrem anderen Ende mit einer Büchse besetzt ist, die die Achse in der Seitenwand
des Tragarmes abstützt und zentriert, das andere Wälzlager des Stirnrades trägt
und gleichfalls an der Stirnseite des Innenzahnkranzes anliegt.
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Dabei kann der Innenzahnkranz ein eigenes Bauteil bilden, das mit
einer Außenverzahnung versehen ist, die in eine entsprechende Innenverzahnung der
Zahnradbohrung axial verschiebbar und formschlüssig eingreift, um Zwängungen zwischen
Innenzahnkranz und den ihn einschließenden Bauteilen zu vermeiden.
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Es ist aber auch möglich, eine Axialkolbenpumpe in eine zur Rotationsachse
des Zahnrades parallele Bohrung der Achse einzuschieben und mit dem Innenzahnkranz
getrieblich zu verbinden.
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Weiterhin kann die Achse mit über ihrem Umfang verteilten Radialbohrungen
versehen sein, die mit je einem federnd gelagerten Kolben ausgestattet sind, der
mit seinem der Feder abgewandten Ende aus dem Achsenumfang vorsteht und an einem
Exzenter anliegt, den der zwischen den beiden Wälzlagern des Stirnrades angeordnete,
die Achse umgebende Bund bildet. Dabei sollte, um den Förderstrom zu vergleichmäßigen,
die Radialkolbenpumpe mit ungerader Zylinderzahl ausgestattet werden, die bekannterucise
die Pulsation des Förderstromes reduziert.
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In den Abbildungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt und im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 den teilweise geschnittenen Tragarm einer Walzenschrämmaschine
mit einer Schrämwalze; Fig. 2 die perspektivische Darstellung einer Achse und des
zugehörigen Tragarmstirnrades sowie einer Zahnradpumpe in einem Teilausschnitt;
Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Achse des Tragarmes mit einer innerhalb der
Achse angeordneten Axialkolbenpumpe; Fig. 4 die Seitenansicht eines Stirnrades des
Walzentragarmes mit cinem Schnitt durch die innerhalb der Achse untergebrachte Radialkolbenpumpe;
Fig. 5 einen Schnitt durch die Radialkolbenpumpe nach der Linie A-B gemäß der Figur
4; Fig. 6 einen Schnitt durch die Achse eines Stirnrades in der mehrere Zahnradpumpen
untergebracht sind; Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Walzenschrämmaschine ist mit 1 bezeichnet. Sie ist mit einem Tragarm
2 ausgestattet, der von einem nicht dargestellten Hydraulikzylinder um die horizontale
Achse 3 verschwenkt wird. An seinem freien Ende trägt er eine um eine horizontale
Achse 4 drehbar gelagerte Schrämwalze 5. Die Schrämwalze 5 wird von einem nicht
dargestellten Motor über ein Getriebe angetrieben, dessen Stirnräder 6a-6c auf feststehenden
Achsen 7,8 drehbar innerhalb des Tragarmes 2 gelagert sind (Figur 1).
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Diese Walzenschrämmaschine 1 ist, wie die Figur 2 zeigt, mit einer
als Zahnradpumpe 9 ausgebildeten r lüssigkeitspumpe ausgerüstet, die innerhalb einer
der Achsen 7,8 angeordnet ist. Deren miteinander kämmende Pumpenräder 10,11 liecen
in einer sie eng umschlie-
ßenden, in der Achsenstirnfläche 12 austretenden
Ausnehmung 13, die durch einen Deckel 14 flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist.
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Eine der beiden Pumpenradwellen 15,16 träs' das Zahnrad 17a eines
Räderpaares 17a,17b, das in einer hinter den Pumpenrädern 10,11 befindlichen Achsenausnehmung
18 liegt, die im Achsenumfang austritt. Das Rad 17b dieses Räderpaares 17a,17b kämmt
mit dem Innenzahnkranz 19 des Stirnrades 20, der zwischen den beiden das Stirnrad
20 tragenden, sich auf der Achse 21 abstützenden Wälzlagern 22 liegt und überträgt
die Drehbewegung des Tragarmgetriebes auf die beiden verzahnten Pumpenräder 10,11.
Bohrungen 23 des Deckels 14 dienen zum Zuführen und Abführen der Flüssigkeit zu
bzw. von den Pumpenrädern 10,11.
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Nach einem anderen Ausführungsbeispiel (Figur 6) kann die Achse 24
auch mit mehreren Pumpenrädern 25 versehen sein, die über den Umfang des Innenzahnkranzes
26 verteilt sind und in dessen Verzahnung eingreifen. Sie sind mit dem Innenzahnkranz
26 in einer gemeinsamen Eindrehung der Achse 24 angeordnet und hier drehbar gelagert.
Vor jedem Eingriffsabschnitt dieser Pumpenräder 25 ist eine Ablaufbohrung 27 und
hinter jedem ihrer Eingriffsabschnitte eine Zulaufbohrung 27 angeordnet, über die
den einzelnen Pumpenrädern 25 die Flüssigkeit zufließt bzw. von ihnen abgeführt
wird.
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Dabei bildet, wie aus der Figur 7 hervorgeht, der Innenzahnkranz 26
ein eigenes Bauteil und ist mit einer Außenverzahnung 28 ausgerüstet. Mit dieser
greift er axial verschiebbar in eine Verzahnung der Bohrung des Stirnrades 20 ein.
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In diesem Ausführungsbeispiel hat die Achse 24 an einem Ende eine
Schulter 29, an der eines der beiden Wälzlager 22 des Stirnrades 20 mit seinem Innenring
anliegt. Das andere und im Durchmesser kleinere Achsensende 30 ist dagegen mit einer
Büchse 31 besetzt, die in einer Bohrung des Tragarmes 2 liegt und mit der Achse
24 verschraubt ist. Sie trägt das andere der beiden Wälzlager 22 und stützt auch
dessen Innenring mittels einer Schulter 32 ab. Die Büchse 31 einerseits und die
Achse 24 andererseits schließen den Innenzahnkranz 26 und alle Pumpenräder 25 beidseitig
ein und si-
chern sie axial in ihrer Lage. Alle über den Umfang
des Innenzahnkranzes 26 verteilten Pumpenräder 25 befinden sich in einer gemeinsamen
Eindrehung der Achse 24, die im Bereich eines jeden Pumpenrades 25 mit einer halbkreisförmigen,
sich dem Kopfkreisdurchmesser des Pumpenrades 25 eng anpassenden Ausnehmung versehen
ist.
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Zentrisch zu den einzelnen Pumpenrädern 25 mündet in jede dieser Ausnehmungen
eine zur Achse 24 parallel verlaufende Bohrung 33 ein, die, von der äußeren Stirnfläche
der Achse 24 ausgehend, erst in der gegenüberliegenden Wand der Ausnehmung endet.
Sie ist durch einen Deckel 34 abgeschlossen und zu beiden Seiten der Ausnehmung
mit je einem Wälzlager 35 besetzt, die die Welle 36 des Pumpenrades 25 tragen.
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Die Flüssigkeitspumpe kann aber auch, wie in der Figur 3 dargestellt,
eine Axialkolbenpumpe 37 sein. Sie steckt in einer zur Rotationsachse 38 des Zahnradcs
20 parallelen Bohrung der Achse 39 und ist gleichfalls über ein Zahnradpaar 40a,40b,
das sich in einer an einer Stelle des AchsenumFanges austretenden Achsenausnehmung
befindet, mit dem Innenzahnkranz 19 des auf der Achse 39 gelagerten Stirnrades 20
getrieblich verbunden.
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Weiterhin ist es möglich, wie die Figuren 4 und 5 zeigen, eine der
Achsen 7,8 des Tragarmes 2 mit einer Radialkolbenpumpe 41 auszustatten. Diese wird
von radialen 3ohrungen 42 gebildet, die über den Umfang der Achse 43 verteilt sind
und je einen Kolben 44 aufnehmen, der auf seiner inneren Stirnseite mit einer Schraubenfeder
45 besetzt ist. Diese Kolben 44 und selbstverständlich auch die Bohrungen 42 liegen
in einer zwischen den beiden Wälzlagern 22 des Stirnrades 20 befindlichen gemeinsamen
Ebenc, in der sich auch der Bund 46 des Stirnrades 20 befindet. Letzterer ist mit
einer gegenüber der Achsenmitte 38 exzentrischen Bohrung 47 ausgestattet und bildet
daher einen Exzenter, der bei der Rotation des Stirnrades 20 den an seiner Umfangsfläche
unter dem Federdruck anliegenden Kolben 44 eine im Rhythmus der Stirnraddrehung
auftretende Oszillationsbewegung aufzwingt.
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Jede der Radialbohrungen 42 ist mit einer sich verzweigenden eigenen
Leitung verbunden. Die Zweige "a" dieser Leitungen 48 sind mit je einem den Zufluß
zur Radialkolbenpumpe 41 sperrenden Rückschlagventil 49 ausgestattet, während die
Zweige "b" ein den Abfluß von der Radialkolbenpumpe 41 sperrendes Rückschlagventil
50 aufweisen. Alle Zweige "a" münden in eine gemeinsame Saugleitung 52a und alle
Zweige "b" in eine gemeinsame Druckleitung 52b ein.
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Daher fließt den einzelnen Radialbohrungen 42, wenn ihre Kolben 44
unter dem Federdruck aus der Achse 43 herauslaufen, Flüssigkeit über den zugeordneten
Leitungszweig "a" zu, die beim Rückhub des Kolbens 44, wenn der Kolben 44 sich unter
dem Druck des exzentrischen Bundes 46 wieder in die Bohrung 42 hineinbewegt, über
den Leitungszweig "b" ab fließt und in die gemeinsame Druckleitung 52b eintritt.
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In der Figur 4 ist die Radialkolbenpumpe 41 mit fünf Kolben 44 ausgestattet.
Zu jedem dieser Kolben 44 führt eine eigene Leitung 48, die über ihre beiden Leitungszweige
"a,b" je nach Hubrichtung des Kolbens 44, entweder Flüssigkeit der Saugleitung 52a
entnimmt oder Flüssigkeit in die Druckleitung 52b abgibt. Saug- 52a und Druckleitung
52b münden in die in der Figur 1 dargestellte Leiste 51 ein, die sich auf der Außenseite
des Tragarmes 2 befindet und sich etwa über dessen Länge erstreckt. Über die Saug-
52a und Druckleitung 52b dieser Leiste 51 wird die Pumpe 41 mit Flüssigkeit versorgt
oder die Druckflüssigkcit abgeführt und dem jeweiligen Verbraucher zugeleitet. Diese
Leiste 51, die mit der Achsenstirnfläche auch die Pumpenstirnfläche abdeckt, ist
lösbar am Tragarm 2 befestigt und kann zur Ausführung von Wartungsarbeiten vom Tragarm
2 entfernt werden.