DE3630148A1 - Schwenkwerk fuer teilschnittmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schwenkwerk für den Drehstuhl einer Teilschnittmaschine, die einen am Drehstuhl schwenk­ bar gelagerten Schneidarm mit angetriebenem Schneidkopf aufweist, wobei das Schwenkwerk mit einem an der Unterseite des Drehstuhls angeordneten Zahnstangen-Schwenkantrieb mit drehfest angeordnetem Zahnrad od.dgl. für den Zahnstangen­ eingriff versehen ist.

Eine Teilschnittmaschine mit einem derartigen Schwenkwerk ist aus der DE-AS 27 49 042 bekannt. Das Schwenkwerk weist hier ein mit dem Fahrwerksunterbau der Maschine durch Ver­ schrauben fest verbundenes Zahnrad auf, mit dem auf diame­ tral gegenüberliegenden Seiten Zahnstangen kämmen, die von hydraulischen Schwenkzylindern angetrieben werden. Letzte­ re befinden sich zusammen mit den Zahnstangen und dem Zahn­ rad im Inneren des auf dem Unterbau drehbar gelagerten Drehstuhls.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schwenkwerk der genannten Art für eine als Abbau- oder Vortriebsmaschine dienende, im allgemeinen mit einem Raupenfahrwerk versehene Teilschnitt­ maschine so auszugestalten, daß sich im Bedarfsfall der Schwenkbereich des Drehstuhls und damit des Schneidarmes vergrößern läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zahnrad über eine lösbare Kupplung mit zugeordneter Kupp­ lungs-Lüftvorrichtung mit dem Unterbau gekuppelt ist. Vor­ zugsweise weist die Kupplung eine hydraulisch betätigte Kupplungs-Lüftvorrichtung auf.

Dadurch, daß dem Zahnrad des Schwenkantriebs eine Kupplung mit von außen betätigbarer Kupplungs-Lüftvorrichtung zuge­ ordnet ist, durch deren Betätigung die drehfeste Verbindung des Zahnrades aufgehoben werden kann, ist es möglich, bei in die Schwenkendlage ausgeschwenktem Drehstuhl den Schwenk­ antrieb in die Ausgangslage zurückzustellen, ohne daß hier­ bei der Drehstuhl mit dem Schneidarm eine Schwenkbewegung ausführt. Nach Schließen der Kupplung kann dann der Dreh­ stuhl nebst Schneidarm mit dem Schwenkantrieb über die vor­ genannte Schwenkendlage hinaus weiter ausgeschwenkt werden. Damit wird der Aktionsbereich der Teilschnittmaschine und demgemäß auch ihr Einsatzbereich erheblich erweitert, ohne daß hierbei ein Schwenkantrieb mit größerem Zahnstangenhub benötigt wird. Die Vergrößerung des Schneidarmschwenkberei­ ches wird demgemäß mit einer kompakten Bauweise des Schwenk­ werks erreicht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Zahnrad od.dgl. gegenüber dem Unterbau mittels einer Hubvorrichtung heb- und senkbar. Die drehschlüssige Kupp­ lung besteht hierbei aus einer durch die Hubbewegung des Zahnrades od.dgl. lösbaren mechanischen Kupplung, die vor­ zugsweise nach Art einer Klauenkupplung od.dgl. ausgebil­ det ist, obwohl auch andere mechanische Kupplungen, wie Zahnkupplungen, Kerbverzahnungen u.dgl. verwendbar sind. Für die Hubvorrichtung wird zweckmäßig ein hydraulischer Hubzylinder vorgesehen, der am Unterbau koaxial zum Zahnrad od.dgl. angeordnet werden kann. Hierbei läßt sich die An­ ordnung in vorteilhafter Weise so treffen, daß die Klauen­ kupplung aus auf einem gemeinsamen Teilkreis um die Hub­ vorrichtung bzw. den Hubzylinder herum angeordneten, in Kupplungsöffnungen einfassenden Kupplungsbolzen od.dgl. besteht. Die Kupplungsbolzen werden zweckmäßig am Zahnrad und die Kupplungsöffnungen am Unterbau angeordnet. Die Kolbenstange des Hubzylinders kann in einfacher Weise mit der Nabe des Zahnrades drehfest verbunden werden.

Das erfindungsgemäße Schwenkwerk wird zweckmäßig mit einem hydraulischen Schwenkantrieb versehen, der, wie bekannt, vorzugsweise zwei am bzw. im Drehstuhl parallel zueinander angeordnete und gegenläufig zueinander arbeitende hydrau­ lische Schwenkzylinder aufweist, die jeweils mit einer Zahnstange in Zahneingriff mit dem über die Kupplung mit dem Unterbau lösbar gekuppelten Zahnrad od.dgl. stehen. Der genannte Unterbau kann aus einem den Drehstuhl tragen­ den Fahrwerksteil der Teilschnittmaschine bestehen. Er wird vorzugsweise von einem am Grundrahmen der Teilschnitt­ maschine gelagerten, in Richtung der Maschinenachse ver­ schiebbar geführten Schlitten gebildet.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 in starker schematischer Vereinfachung eine erfindungsgemäße Teilschnittmaschine in Drauf­ sicht;

Fig. 2 im Vertikalschnitt ein erfindungsgemäßes Schwenkwerk, ebenfalls in schematischer Ver­ einfachung;

Fig. 3 das Schwenkwerk nach Fig. 2 in einem Horizon­ talschnitt;

Fig. 4 Einzelheiten des Schwenkwerks nach den Fig. 2 und 3 in einem der Fig. 2 entsprechenden vertikalen Teilschnitt.

Die in Fig. 1 nur schematisch angedeutete Teilschnittma­ schine 1 weist auf ihrem mit einem Raupenfahrwerk versehe­ nen Grundrahmens 2 einen Drehstuhl 3 auf, der mittels eines Schwenkwerks um seine vertikale Drehstuhlachse 4 schwenkbar ist. Am Drehstuhl 3 ist ein Schneidarm 5 in einem Horizon­ talgelenk 6 höhenverschwenkbar gelagert. Der Schneidarm 5 trägt an seinem freien Ende einen mit Schneidwerkzeugen bestückten angetriebenen Schneidkopf 7, der hier als Quer­ schneidkopf bekannter Art ausgebildet ist. Weiterhin weist die Teilschnittmaschine unterhalb des Schneidarmes 5 an ihrem Grundrahmen eine Ladevorrichtung 8 sowie einen von der Ladevorrichtung 8 zur Maschinenrückseite führenden Förderer 9 mit Austragsende 10 auf.

Das Schwenkwerk für den Drehstuhl 3 und den Schneidarm 5 befindet sich, wie bekannt, im Inneren des Drehstuhls 3. In Fig. 1 ist der Schneidarm 5 in seiner Mittellage gezeigt, in der seine Schneidarmachse 11 in der Maschinenachse liegt. Von dieser Mittellage aus ist der Schneidarm 5 jeweils um einen Winkel X nach links und nach rechts schwenkbar. Die Schwenkendlagen des Schneidkopfes 7 sind in Fig. 1 strich­ punktiert bei 7′ angedeutet. Das nachstehend beschriebene erfindungsgemäße Schwenkwerk ist so ausgebildet, daß sich der Schwenkbereich des Schneidarmes 5 zu beiden Seiten hin vergrößern läßt, und zwar dadurch, daß der durch den Schwenkwinkel 2 X vorgegebene Schwenkbereich von der Mittel­ stellung des Schneidarmes entweder nach links oder nach rechts verlagert wird. Die beiden Schwenkendlagen des Schneidarmes 5 im Bezug auf seine Mittelstellung 11 sind in Fig. 1 durch die Achslinien 11′ angedeutet. Wird der Schneidarm 5 mit Hilfe seines Schwenkwerks in eine dieser Schwenkendlagen 11′ gebracht, so kann durch die nachfolgend näher beschriebene Umstellung des Schwenkwerks der Schneid­ arm 5 von dieser Schwenkendlage 11′ aus um den Winkel X′ weiter bis in die neue Schwenkendlage 11′′ geschwenkt wer­ den. Der durch den Winkel 2 X gegebene Schwenkwinkel läßt sich demgemäß nach links oder nach rechts verlagern, so daß insgesamt der Schwenkbereich und damit der Aktionsbereich des Schneidarmes 5 vergrößert wird.

In den Fig. 2 bis 4 ist der Drehstuhl 3 ohne Schneidarm 5 gezeigt. Im Inneren des etwa kastenförmigen Drehstuhls 3 befindet sich, wie erwähnt, der Schwenkantrieb, der als Zahnstangen-Schwenkantrieb ausgeführt ist und zwei parallel zueinander angeordnete hydraulische Schwenkzylinder 12 auf­ weist, deren Kolben 13 jeweils mit einer Zahnstange 14 ver­ bunden sind. Die Zahnstangen 14 führen sich in Führungska­ nälen 15 des Drehstuhls 3. Sie stehen im Zahneingriff mit einem Zahnkranz oder Zahnrad 16 od.dgl., dessen Außenver­ zahnung mit 17 bezeichnet ist. Die Achse des Zahnrades 16 od.dgl. fällt zusammen mit der Drehachse 4 des Drehstuhls 3. Das Zahnrad 16 ist mit dem Unterbau 18 der Teilschnitt­ maschine 1 verbunden. Dieser Unterbau wird z.B. von einem am Grundrahmen der Maschine angeordneten Lagerbock oder, vorzugsweise einem Schlitten gebildet, der in Richtung der Maschinenlängsachse verschiebbar auf dem Grundrahmen bzw. dem Fahrwerksunterbau der Maschine gelagert ist. Die beiden parallelen Schwenkzylinder 12 des Schwenkantriebs bestehen jeweils aus einem doppelt wirkenden hydraulischen Schub­ kolbengetriebe. Sie sind so ausgebildet und gesteuert, daß bei der Ausschubbewegung des Kolbens 13 des einen Schwenk­ zylinders 12 der Kolben 13 des anderen Schwenkzylinders 12 eine Einschubbewegung ausführt. Demgemäß arbeiten die bei­ den Schwenkzylinder 12 und damit auch ihre Zahnstangen 14 gegenläufig zueinander. Da das Zahnrad 16 od.dgl. im Normal­ fall drehfest am Unterbau bzw. Schlitten 18 angeordnet ist, wird demgemäß bei der gegenläufigen Arbeitsbewegung der beiden Schwenkzylinder 12 der Drehstuhl 3 mit dem Schneid­ arm 5 entweder nach links oder nach rechts verschwenkt, und zwar jeweils von der Mittellage 11 über den Schwenk­ winkel X (Fig. 1).

Das Zahnrad 16 ist zugleich über eine lösbare Kupplung mit zugeordneter Kupplungs-Lüftvorrichtung mit dem Unterbau bzw. Schlitten 18 verbunden. Bei dem dargestellten bevor­ zugten Ausführungsbeispiel ist die Kupplung nach Art einer Klauenkupplung und die Kupplungs-Lüftvorrichtung als hy­ draulisch betätigbare Kupplungs-Lüftvorrichtung ausgebil­ det. Dabei ist das Zahnrad 16 gegenüber dem Unterbau bzw. dem Schlitten 18 mittels einer Hubvorrichtung 19 heb- und senkbar, wobei die drehschlüssige Kupplung so ausgebildet ist, daß sie durch die Hubbewegung des Zahnrades gelüftet werden kann. Die Hubvorrichtung besteht aus einem am Unter­ bau bzw. Schlitten 18 in der Achse des Zahnrades 16 ange­ ordneten hydraulischen Hubzylinder 20. Die am Kolben 21 des Hubzylinders 20 angeordnete Kolbenstange 22 durchfaßt einen Zylinderdeckel 23, der bei 24 (Fig. 4) mit einem Innenflansch 25 an einem rohrförmigen Teil 26 des Unter­ baus bzw. Schlittens 18 verbunden ist. Der rohrförmige Teil umschließt den Hubzylinder 20 und greift von unten in den Drehstuhl 3 ein. Der Rohrteil 26 ist mit einem äußeren Ringflansch 27 versehen, der Bestandteil der Kupp­ lung ist. Der Ringflansch 27 weist auf einem Teilkreis, dessen Mittelpunkt mit der vertikalen Achse des Hubzylin­ ders 19 zusammenfällt, eine größere Anzahl von Kupplungs­ öffnungen 28 auf, die in gleichmäßigem Winkelabstand zu­ einander auf dem Teilkreis angeordnet sind, wie dies vor allem Fig. 3 erkennen läßt. In den Kupplungsöffnungen 28 sitzen Buchsen 29. Am Zahnrad 16 sind auf demselben Teil­ kreis nach unten weisende zylindrische Kupplungsbolzen 30 mittels Schrauben 31 befestigt, die bei geschlossener Kupp­ lung in die Kupplungsöffnungen 28 fassen und damit das Zahnrad 16 am Rohrteil 26 des Unterbaus bzw. des Schlittens 18 drehschlüssig festlegen.

Die Kolbenstange 22 des Hubzylinders 20 durchfaßt die Nabe des Zahnrades 16 und ist mit dieser bei 32 drehschlüssig verbunden. Der Kolbenhub des Hubzylinders 20 ist etwas grö­ ßer als das Maß, um welches bei geschlossener Kupplung die Kupplungsbolzen 30 in die Kupplungsöffnungen 28 eintauchen. Bei Druckbeaufschlagung des Zylinderraumes 33 unter dem Kolben 21 wird demgemäß das Zahnrad 16 durch die sich nach oben ausschiebende Kolbenstange 22 soweit angehoben, daß die Kupplungsbolzen 30 aus den Kupplungsöffnungen 28 her­ austreten, wobei aber der Zahneingriff der beiden Zahn­ stangen 14 mit der Außenverzahnung 17 des Zahnrades 16 ge­ wahrt bleibt.

Zur Verlagerung des Schwenkbereiches des Schneidarmes 5 wird dieser bei geschlossener Kupplung mit Hilfe des vor­ stehend beschriebenen Schwenkwerks in die Schwenkendlage 11′ gemäß Fig. 1 geschwenkt. In dieser Position wird die Kupplung 28, 30 mit Hilfe der Hubvorrichtung 19 gelöst. Anschließend werden die beiden hydraulischen Schwenkzylin­ der 12 durch entgegengesetzte Druckbeaufschlagung wieder in die Ausgangsstellung zurückgebracht, wobei sie das von dem Unterbau bzw. Schlitten 18 entkuppelte Zahnrad 16 über ihre Zahnstangen 14 mitnehmen. Die Kupplung wird dann wieder ge­ schlossen, indem der Hubzylinder 20 entlastet und das Zahn­ rad 16 abgesenkt wird. Hierbei schieben sich die Kupplungs­ bolzen 30 in die Bolzenöffnungen 28, die sich in der be­ treffenden Drehlage des Zahnrades 16 befinden. Mit Hilfe des Schwenkwerks und der beiden in die Ausgangsstellung zurückgebrachten Schwenkzylinder 12 kann dann der Schneid­ arm 5 von der Schwenkposition 11′ wahlweise um den Schwenk­ winkel X bis in die Mittellage 11 oder um denselben Schwenk­ winkel X′ in die neue Schwenkendlage 11′′ geschwenkt werden. Über die Kupplung des Zahnrades 16 mit dem Unterbau bzw. Schlitten 18 wird das sich bei der Schwenkbewegung des Drehstuhls 3 und des Schneidarmes 5 einstellende Drehmoment auf den Unterbau bzw. den Schlitten abgesetzt.

Das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung läßt sich in verschiedener Hinsicht ändern. Anstelle der beschriebenen Klauenkupplung mit zylindrischen Kupplungsbolzen kann auch eine Klauenkupplung anderer Art oder eine sonstige mechanische Kupplung, z.B. eine Zahn­ kupplung vorgesehen werden. Das Zahnrad 16 kann auch aus einem Zahnkranz bestehen. Es braucht nicht unbedingt über seinen gesamten Außenumfang die mit den Zahnstangen 14 zu­ sammenwirkende Verzahnung 17 aufzuweisen.

Claims (11)

1. Schwenkwerk für den Drehstuhl einer Teilschnitt­ maschine, die einen am Drehstuhl schwenkbar gelager­ ten Schneidarm mit angetriebenem Schneidkopf auf­ weist, wobei das Schwenkwerk mit einem an der Unter­ seite des Drehstuhls angeordneten Zahnstangen-Schwenk­ antrieb mit drehfest angeordnetem Zahnrad od.dgl. für den Zahnstangeneingriff versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (16) od.dgl. über eine lösbare Kupplung (28, 30) mit zuge­ ordneter Kupplungs-Lüftvorrichtung (19) mit dem Unter­ bau (18) gekuppelt ist.

2. Schwenkwerk nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kupplung eine hy­ draulische Kupplungs-Lüftvorrichtung (19) aufweist.

3. Schwenkwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (16) od.dgl. gegenüber dem Unterbau (18) mittels einer die Kupplungs-Lüftvorrichtung bildenden Hubvorrichtung (19) heb- und senkbar ist, und daß die drehschlüssige Kupp­ lung aus einer durch die Hubbewegung des Zahnrades (16) od.dgl. lösbaren mechanischen Kupplung (28, 29) besteht.

4. Schwenkwerk nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kupplung (28, 29) nach Art einer Klauenkupplung od.dgl. ausgebildet ist.

5. Schwenkwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (19) aus einem am Unterbau (18) koaxial zum Zahnrad (16) od.dgl. angeordneten hydraulischen Hubzylinder (20) besteht.

6. Schwenkwerk nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klauenkupplung aus auf einem gemeinsamen Teilkreis um die Hubvorrich­ tung (19) herum angeordneten, in Kupplungsöffnungen (28) einfassenden Kupplungsbolzen (30) besteht.

7. Schwenkwerk nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kupplungsbolzen (30) am Zahnrad (16) od.dgl. und die Kupplungsöffnun­ gen (28) am Unterbau (18) angeordnet sind.

8. Schwenkwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (22) des Hubzylinders (20) mit der Nabe des Zahnrades (16) od.dgl. drehfest verbunden ist.

9. Schwenkwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der den Drehstuhl (3) tragende Unterbau (18) aus einem am Grundrahmen der Teilschnittmaschine gelagerten Schlit­ ten besteht.

10. Schwenkwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schwenkantrieb (2) am bzw. im Drehstuhl (3) parallel zueinander angeordnete und gegenläufig zueinander arbeitende hydraulische Schwenkzylinder (12) aufweist, die jeweils mit einer Zahnstange (14) im Zahneingriff mit dem über die Kupplung mit dem Unterbau (18) lösbar gekuppelten Zahnrad (16) od.dgl. stehen.

11. Schwenkwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Unterbau (18) mit einem die Hubvorrichtung (19) auf­ nehmenden Rohrteil (26) versehen ist, das an einem Flansch (27) Kupplungsorgane (28 oder 30) der Klauen­ kupplung aufweist.