EP0305658A1 - Schlitzwandfräse - Google Patents
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- EP0305658A1 EP0305658A1 EP88108726A EP88108726A EP0305658A1 EP 0305658 A1 EP0305658 A1 EP 0305658A1 EP 88108726 A EP88108726 A EP 88108726A EP 88108726 A EP88108726 A EP 88108726A EP 0305658 A1 EP0305658 A1 EP 0305658A1
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Definitions
- the invention relates to a trench cutter with at least one drive unit according to the preamble of claim 1.
- Such a trench cutter is such.
- the aim can be seen in realizing a power transmission from the corresponding drive unit to the cutting wheels that is as simple but functional as possible. It describes the power transmission using bevel gear and planetary gear as well as a simple chain drive.
- the invention is therefore based on the object of designing a trench wall cutter of the generic type robustly and functionally simply in such a way that impulsive stresses on the cutting wheel gearbox are largely avoided both when the cutting wheels are blocked and in the start-up and switch-off phase, but at least a strong one Experience reduction.
- a key concept of the invention can therefore be seen in "integrating" a damping device directly into the cutting wheels, so to speak, in addition to a coupling provided between the drive unit, for example a hydraulic motor, and the cutting wheel gear.
- a torsionally elastic damping element preferably made of a highly elastic natural rubber, is provided at a radial distance from the output shaft, which, viewed radially, is very close to the peripheral surface of the milling wheels is ordered.
- This elastomeric damping element can at least sharply dampen the high suddenly occurring torque when the cutter wheels come to a sudden standstill, for example as a result of the cutter teeth catching on a boulder, so that almost no shock-like load is retrospectively transmitted from the cutter wheels to the cutter gear.
- the delay caused by the damping element in the transmission and damping of the shock-like load on the cutter gear also enables the power coming from the drive unit to be disengaged, so that a permanent load in the direction of rotation is avoided when the cutting wheels are blocked.
- the elastomer material of the damping element should be chosen with high shear strength, this also applies to the vulcanization and vulcanization process compared to the adjacent metal sleeves.
- a particular advantage of the invention can be seen in the fact that the basic construction between the cutting wheel gear and cutting wheels could be retained. One could also say that this structure has to be maintained and that a solution to these conditions has to be found accordingly.
- the measure according to the invention that the elastomeric damping element with the largest possible diameter and a slight distance from the circumferential surface of the cutting wheel around Output shaft is provided, the previous design of the cutting wheels is almost untouched. Since the damping element is, as it were, directly exposed to the corresponding ground conditions and, on the other hand, had to be adapted to the robust construction of the trench wall cutter, it was designed with a relatively low radial thickness. However, in order to be able to dampen or absorb the high torques of 30 kNm per cutting wheel set in extreme cases, the aim is to design the sleeve-like damping element with the largest possible circumferential circle.
- shock-like loads can be damped, which means that the drive unit, e.g. a hydraulic motor, can be switched off due to a build-up of excess pressure.
- the damping element is advantageously designed in the manner of a cylindrical bush which is vulcanized or vulcanized in between the inner hub ring, which is connected to the output shaft, and an outer metal sleeve.
- the damping element including the inner hub ring and the radially outer metal sleeve or sheet metal segment is designed as an assembly, so that the damping unit can be replaced relatively easily and completely.
- the radially outer metal sleeve of the damping unit is largely non-rotatably connected to the milling wheel via key-and-groove connections, which are distributed over the circumference at the same angular distance.
- key-and-groove connections which are distributed over the circumference at the same angular distance.
- the bush-like damping element extends largely over the entire axial extent of the cutting wheel, so that different radial forces acting on the output shaft from the cutting teeth are absorbed and transmitted over a larger axial area can.
- the radial thickness of the damping element can be, for example, approximately 3 cm with an inner radius in the installed state of 50 cm, and the outer surface of the milling wheel can have a radius of approximately 65 cm.
- the outer surface of the milling wheel is understood in this case so that the corresponding fastening devices for the milling teeth are attached and in particular welded on.
- a particularly preferred solution consists in moving the damping element radially outward as far as possible to the circumference of the cutting wheel.
- the metal sleeve can, for example, consist of four sheet metal segments, between which corresponding grooves are provided, in which the parallel keys of the cutting wheel engage in a positive and non-positive manner.
- a trench cutter 1 is shown in side view, as it is known in principle from DE-OS 34 24 999.0.
- the trench wall cutter 1 has a support frame 5 which is held by a support cable 3.
- drive motors 9 for the milling wheels 11 are fastened to the milling frame 5 and drive the milling wheels 11 via a schematically indicated gear 12.
- the two milling wheels 11 shown are rotatably received in two bearing plates 13, which in turn are firmly connected to the milling frame 5.
- the trench wall cutter 1 is moved forward according to the arrow 15 shown.
- the trench wall cutter 1 also has two milling wheels on the other side of the end shields 13.
- the respective milling wheel 11 usually has a plurality of milling tooth sets 10 on its circumferential surface, which are provided axially one behind the other on the output shaft.
- the milling tooth sets 10 are usually in rotation slightly offset direction, so that the corresponding milling teeth 18 offset the milling process.
- the cutting wheels 11 shown in FIG. 1 are now equipped with an elastomeric damping element 17.
- This damping element 17 is vulcanized at a radial distance around the output shaft 21 onto a corresponding hub ring 22.
- the damping element 17 is surrounded radially outward by sheet metal segments 23, which can also be designed as a metal sleeve. In practical implementation, four sheet metal segments 23, which are spaced apart from one another in the circumferential direction via a corresponding groove, are sufficient. 2, a corresponding key 24 engages in this groove, which is connected at 25 to an outer hub part 26 or the sleeve-like milling wheel 11.
- Damping element 17 made of an elastomer with a rubber hardness in the range of 55 Shore-A and a tensile strength in the range of 15 to 30 N / mm2 is firmly vulcanized between the inner hub ring 22 and the radially outer sheet metal segments 23. While the hub ring is non-rotatably connected to the output shaft 21 by means of screws 20, the sheet metal segments 23 are non-rotatably connected to an outer hub part 26 via parallel keys 24 (FIG. 2). The attachment of this hub part 26 is carried out from the end face of the output shaft 21 by means of stud bolts 19 which are in engagement with the cutting wheel 11.
- the output shaft 21 is shown only schematically in the illustrations and not with its realistic diameter. In practical implementation, the diameter of the output shaft would have to be significantly larger than in the illustrations. However, the construction is such that the screw connections 20, 19 can be loosened from the end face 28 and the entire assembly of the damping unit 17, 22, 23 can also be removed in this direction.
- the milling wheels 11 are shown in the illustrations according to FIGS. 2 and 3 without fastening devices with milling teeth welded onto the peripheral surface 27. A plurality of sets of milling teeth 10 are normally provided in the axial direction on the peripheral surface 27 of the milling wheels 11.
- the torque coming from the output shaft 21 is absorbed in the damping element 17 in the circumferential direction, but at least strongly damped, so that an abrupt stress on the output shaft 21 in Direction to the motor 9 downstream cutter gear (not shown) is prevented.
- the vulcanization of the damping element 17 is designed such that the deformation forces and shear forces that occur do not result in the vulcanization connection between the hub 22 and the sheet metal segments 23 being torn off.
- this second alternative relates to a lamella-like arrangement of individual elastomer elements 70 with alternating metal rings 62 to 65.
- the basic structure of this second alternative of the trench wall cutter with damping element 57 is that a segmented hub ring 51 is fastened by means of stud bolts 58 in the front edge region of the output shaft 21.
- the hub ring 51 has a first end segment 52 which covers the corner region of the output shaft 21.
- This segment 52 has a ring segment 62 which is radially set back radially relative to the end face and which has a thinner material thickness in the axis-parallel direction.
- segments 53, 54, 55 are screwed together in a reversed order by means of a screw 59.
- These segments 53 to 55 each have radially projecting ring segments 63, 64, 65.
- the axially innermost segment 55 is welded to a spacer sleeve 76, which extends axially parallel on the outer circumference of the output shaft 21, a symmetrical arrangement of a hub ring with a damping element being located on the end face of the output shaft 21, not shown.
- the elastomer rings 70 are fastened in terms of area in the example by means of an adhesive connection.
- a suitable adhesive is, for example, a component adhesive or preferably Loctite IS 496 adhesive.
- the elastomer rings 70 have an approximately oblong, rectangular shape in radial section.
- the counter surface of the axially innermost elastomer ring 70 is formed by the bonding surface 75 of a metal ring web 81 projecting radially inwards from the outside. This metal ring web 81 is part of an outer ring segment 69.
- the outer region of the cutting wheel is formed by external ring segments 66, 67, 68 and 69, which have an approximately L-shape.
- these ring segments 66 to 69 are held together in the axis-parallel direction by a clamping screw 60 and can also be pressed together.
- the radially standing L-legs engage tooth-like in the spaces between the radial ring segments 62 to 65, the spaces created between the corresponding inner radial ring segments 62 to 66 and the outer L-legs being occupied by individual elastomer rings 70.
- the damping element 57 therefore resembles a “multi-disc clutch”, the corresponding damping forces being absorbed essentially on radial surfaces and in the elastomer ring 70 in the radial direction.
- the milling teeth which are not shown in the example according to Fig. 4, are on the radial peripheral surface 83 e.g. welded.
- the welding attachment is preferably provided over the entire axial extent of the circumferential surface 83, so that the force can be transmitted across all segments and elastomer rings 70.
- FIG. 5 the example according to FIG. 4 is drawn out with a view of the end face 28 into a circumferential area of 90 °. It can be seen here that the radially inner stud bolts 58 serve to connect the hub ring 51 to the output shaft 21.
- the clamping screws 60 are arranged radially on the outside, while the screws 59 for fixing the segments 52 to 55 of the hub ring 51 are shown in the central region.
- a damping element is provided between the cutting wheels and their cutting gear, which absorbs sudden torques, e.g. by blocking the cutting wheels and thus preventing damage to the cutting wheel gear connected downstream in the direction of the drive unit.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Schlitzwandfräse mit mindestens einem Antriebs-Aggregat gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
- Eine derartige Schlitzwandfräse ist z. B. aus der DE-OS 34 24 999.0 bekannt. Bei dieser bekannten Schlitzwandfräse kann man die Zielrichtung darin sehen, eine möglichst einfach aber funktionell konstruierte Kraftübertragung vom entsprechenden Antriebs-Aggregat auf die Fräsräder zu realisieren. So ist darin die Kraftübertragung mittels Kegelradgetriebe und Planetengetriebe ebenso wie über einen einfachen Kettenantrieb beschrieben.
- Auch kann bei derartigen Schlitzwandfräsen bereits der Einbau einer Kupplung zwischen dem eigentlichen Antriebs-Aggregat und dem Fräsrad-Getriebe vorgesehen sein. Dies entspricht nahezu der im Maschinenbau gängigen Praxis, um entsprechende Anfahr- und Abschaltvorgänge, aber auch die gewünschte Leistungsübertragung auf die Fräsräder schalten zu können.
- Es hat sich jedoch gezeigt, daß gerade bei den schwierigen Einsatzbedingungen und Bodenstrukturen, bei denen Schlitzwandfräsen überwiegend eingesetzt werden, starke Beschädigungen des Fräsrad-Getriebes auftreten. Diese Be schädigungen resultieren vor allen Dingen daraus, daß die Fräsräder während des Fräsvorganges plötzlich auf harte Materialien, wie Kies, Findlinge, Betonreste etc. stoßen können, wodurch häufig ein abruptes Blockieren der Fräsräder auftreten kann. Aufgrund dieser schlagartigen Blockierung der Fräsräder, müssen diese Kräfte stoßartig vom Fräsrad-Getriebe aufgefangen werden, wodurch dieses einer Überbeanspruchung unterliegt und dadurch einer starken Abnutzung ausgesetzt ist. In der Praxis bedeutet dies, daß man bei derartigen Schlitzwandfräsen nahezu nach jedem Bauloseinsatz, das Fräsrad-Getriebe ausbauen und mindestens warten, wenn nicht sogar ersetzen muß.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schlitzwandfräse der gattungsgemäßen Art robust und funktionell einfach so auszulegen, daß stoßartige Beanspruchungen des Fräsrad-Getriebes sowohl bei Blockierungsvorgängen der Fräsräder als auch in der Anfahr- und Ausschalt-Phase weitestgehend vermieden werden, zumindest aber eine starke Reduzierung erfahren.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 gelöst.
- Ein Kerngedanke der Erfindung kann daher darin gesehen werden, zusätzlich zu einer zwischen dem Antriebs-Aggregat, z.B. einem Hydromotor,und dem Fräsrad-Getriebe vorgesehenen Kupplung, eine Dämpfungseinrichtung sozusagen direkt in die Fräsräder zu "integrieren". In der Grundidee wird daher im radialen Abstand zur Abtriebswelle ein drehelastisches Dämpfungselement, bevorzugterweise aus einem hochelastischen Naturkautschuk, vorgesehen, das radial gesehen sehr nahe an der Umfangsfläche der Fräsräder an geordnet ist. Dieses elastomere Dämpfungselement kann bei stoßartigem Stillstand der Fräsräder z.B. infolge eines Verfangens der Fräszähne an einem Findling, das hohe plötzlich auftretende Drehmoment zumindest stark abdämpfen, so daß nahezu keine stoßartige Belastung von den Fräsrädern rückwirkend auf das Fräsrad-Getriebe übertragen wird. Diese Abdämpfung wird einerseits durch die hohe Elastizität des Dämpfungselementes bewirkt, das eine starke Verdrehung der angrenzenden ringförmigen Teile zuläßt. Andererseits wird auch ein Teil des in solchen Blockierungsfällen auftretenden Drehmomentes durch die Formänderungsarbeit im Elastomer vernichtet.
- Die Verzögerung, die durch das Dämpfungselement bei der Übertragung und Dämpfung der stoßartigen Belastung auf das Fräsrad-Getriebe hervorgerufen wird, ermöglicht auch ein Auskuppeln der vom Antriebs-Aggregat kommenden Leistung, so daß eine Dauerbelastung in Drehrichtung bei blockierenden Fräsrädern vermieden wird. Das Elastomermaterial des Dämpfungselementes ist aus diesem Grund mit hoher Scherfestigkeit zu wählen, wobei dies auch für den An- und Einvulkanisierungsvorgang gegenüber den angrenzenden Metallhülsen gilt.
- Ein besonderer Vorteil kann bei der Erfindung darin gesehen werden, daß der prinzipielle konstruktive Aufbau zwischen Fräsrad-Getriebe und Fräsrädern beibehalten werden konnte. Man könnte auch sagen, daß dieser Aufbau beibehalten werden muß und man dementsprechend eine sich diesen Bedingungen unterordnende Lösung finden mußte. Die erfindungsgemäße Maßnahme, daß das elastomere Dämpfungselement mit möglichst großen Durchmesser und geringfügigem Abstand zur Umfangsfläche des Fräsrades um die Abtriebswelle vorgesehen ist, läßt die bisherige Konstruktion der Fräsräder nahezu unberührt. Da das Dämpfungselement sozusagen direkt den entsprechenden Bodenverhältnissen ausgesetzt ist und andererseits dem robusten Aufbau der Schlitzwandfräse anzupassen war, wurde es mit relativ geringer radialer Stärke ausgelegt. Um jedoch die auftretenden hohen Drehmomente von z.B. 30 kNm pro Fräsradsatz im Extremfall dämpfen oder aufnehmen zu können, ist man bestrebt, das hülsenartige Dämpfungselement mit möglichst großem Umfangskreis auszulegen.
- Trotz enger Platzverhältnisse zwischen dem Fräsradgetriebe und dem eigentlichen Fräsrad ist somit eine Dämpfung stoßartiger Belastungen möglich, wodurch durch die Zeitverzögerung auch das Antriebs-Aggregat, z.B. ein Hydromotor, infolge eines sich aufbauenden Überdruckes abgeschaltet werden kann.
- In vorteilhafter Weise ist das Dämpfungselement in Art einer zylindrischen Buchse ausgelegt, die zwischen dem inneren, mit der Abtriebswelle in Verbindung stehendem Nabenring und einer äußeren Metallhülse an- bzw. einvulkanisiert ist. Das Dämpfungselement einschließlich innerem Nabenring und radial äußerer Metallhülse bzw. Blechsegment ist als Baugruppe ausgelegt, so daß ein relativ einfacher, kompletter Austausch der Dämpfungseinheit erfolgen kann.
- Die radial äußere Metallhülse der Dämpfungseiheit steht dabei über Paßfeder-Nut-Verbindungen, die mit gleichem Winkelabstand über den Umfang verteilt sind, weitgehend drehfest mit dem Fräsrad in Verbindung. Um eine gute Zugänglichkeit zu gewährleisten bestehen die drehfesten Verbindungen zwischen Abtriebswelle einerseits und zwischen Dämpfungseinheit und dem Fräsrad andererseits aus axialen Schraubverbindungen, die von der Stirnseite der Abtriebswelle zugängig sind.
- Da die Fräsräder üblicherweise in axialer Richtung mit zwei oder drei Fräszahnsätzen ausgelegt sind, erstreckt sich das buchsenartige Dämpfungselement weitgehend über die gesamte axiale Erstreckung des Fräsrades, so daß unterschiedliche radiale von den Fräszähnen auf die Abtriebswelle einwirkende Kräfte aufgenommen und über eine größere axiale Fläche übertragen werden können.
- Die radiale Stärke des Dämpfungselementes kann beispielsweise etwa 3 cm betragen bei einem Innenradius im eingebauten Zustand von 50 cm, wobei die Außenfläche des Fräsrades einen Radius von ca. 65 cm aufweisen kann. Die Außenfläche des Fräsrades wird in diesem Fall so verstanden, daß darauf die entsprechenden Befestigungseinrichtungen für die Fräszähne angebracht und insbesondere aufgeschweißt werden. Man erkennt jedoch daraus, daß eine besonders bevorzugte Lösung darin besteht, das Dämpfungselement soweit dies möglich ist, nach radial außen zum Fräsrad-Umfang zu verlagern.
- Die Metallhülse kann beispielsweise aus vier Blechsegmenten bestehen, zwischen denen entsprechende Nuten vorgesehen sind, in die Paßfedern des Fräsrades form- und kraftschlüssig eingreifen.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles und schematischer Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Schlitzwandfräse mit stirnseitig dargestellten Fräsrädern;
- Fig. 2 einen radialen Schnitt durch ein Fräsrad ohne Fräszähne im Bereich einer Paßfeder-Nut-Verbindung längs der Linie II-II mit dem Dämpfungselement und der Abtriebswelle;
- Fig. 3 einen radialen Schnitt, vergleichbar zu dem nach Fig. 2, jedoch im Bereich der axialen Schraubverbindungen zwischen Fräsrad und Abtriebswelle längs der Linie III-III;
- Fig. 4 eine weitere Alternative des Dämpfungselementes in einem bruchstückartig dargestellten radialen Schnitt durch ein Fräsrad, wobei zur Vereinfachung die Fräszähne weggelassen sind; und
- Fig. 5 eine stirnseitige Ansicht auf den bruchstückartigen Teil nach Fig. 4.
- In Fig. 1 ist eine Schlitzwandfräse 1 in Seitenansicht dargestellt, wie sie im Prinzip aus der DE-OS 34 24 999.0 bekannt ist. Die Schlitzwandfräse 1 weist einen Tragrahmen 5 auf, der von einem Tragseil 3 gehalten wird. Es ist eine Absaugvorrichtung mit Pumpe 7 vorhanden, über die das gelöste Bodenmaterial nach oben befördert wird. Des weiteren sind Antriebsmotoren 9 für die Fräsräder 11 am Fräsrahmen 5 befestigt, die über ein schematisch angedeutetes Getriebe 12 die Fräsräder 11 antreiben. Die beiden dargestellten Fräsräder 11 sind drehbar in zwei Lagerschildern13 aufgenommen, die wiederum fest mit dem Fräsenrahmen 5 verbunden sind. Die Schlitzwandfräse 1 wird bei ihrem Einsatz gemäß dem eingezeichneten Pfeil 15 vorwärtsbewegt. Üblicherweise weist die Schlitzwandfräse 1 auf der anderen Seite der Lagerschilder 13 ebenfalls zwei Fräsräder auf. Das jeweilige Fräsrad 11 hat auf seiner Umfangsfläche üblicherweise mehrere Fräszahnsätze 10, die axial hintereinander geordnet auf der Abtriebswelle vorgesehen sind. Die Fräszahnsätze 10 sind in der Regel in Dreh richtung etwas versetzt, so daß die entsprechenden Fräszähne 18 winkelversetzt den Fräsvorgang bewirken.
- Im Gegensatz zur aus der DE-OS 34 24 999 bekannten Schlitzwandfräse 1 sind die in Fig. 1 dargestellten Fräsräder 11 nunmehr mit einem elastomeren Dämpfungselement 17 ausgestattet. Dieses Dämpfungselement 17 ist mit radialem Abstand um die Abtriebswelle 21 auf einen entsprechenden Nabenring 22 aufvulkanisiert.
- Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 wird das Dämpfungselement 17 nach radial außen von Blechsegmenten 23 umgeben, die auch als Metallhülse ausgelegt sein können. In der praktischen Realisation genügen vier Blechsegmente 23, die über eine entsprechende Nut in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. In diese Nut greift entsprechend der Fig. 2 eine entsprechende Paßfeder 24 ein, die bei 25 mit einem äußeren Nabenteil 26 bzw. dem hülsenartigen Fräsrad 11 verbunden ist.
- Das z.B. aus einem Elastomer mit einer Gummihärte im Bereich von 55 Shore-A und einer Zugfestigkeit im Bereich von 15 bis 30 N/mm² bestehende Dämpfungselement 17 ist zwischen dem inneren Nabenring 22 und den radial äußeren Blechsegmenten 23 fest einvulkanisiert. Während der Nabenring über Schrauben 20 mit der Abtriebswelle 21 drehfest verbunden ist, stehen die Blechsegmente 23 formschlüssig über Paßfedern 24 (Fig. 2) mit einem äußeren Nabenteil 26 drehfest in Verbindung. Die Befestigung dieses Nabenteils 26 ist von der Stirnseite der Abtriebswelle 21 mittels Bolzenschrauben 19 vorgenommen, die in Eingriff mit dem Fräsrad 11 stehen.
- Die Abtriebswelle 21 ist in den Darstellungen nur schematisch und nicht mit ihrem realistischen Durchmesser aufgezeigt. Bei praktischer Realisation müßte der Durchmesser der Abtriebswelle wesentlich größer als in den Darstellungen sein. Die Konstruktion ist jedoch so getroffen, daß die Schraubverbindungen 20,19 von der Stirnseite 28 her gelöst werden können und in dieser Richtung auch die gesamte Baugruppe der Dämpfungseinheit 17, 22, 23 ausgebaut werden kann. Die Fräsräder 11 sind in den Darstellungen nach Fig. 2 und 3 ohne auf der Umfangsfläche 27 aufgeschweißte Befestigungseinrichtungen mit Fräszähnen gezeigt. Normalerweise werden in axialer Richtung auf der Umfangsfläche 27 der Fräsräder 11 mehrere Fräszahnsätze 10 vorgesehen.
- Bei einem abrupten Stillstand und Blockieren der Fräsräder 11 in Drehrichtung der eingezeichneten Pfeile (Fig. 1) wird daher das von der Abtriebswelle 21 anstehende Drehmoment im Dämpfungselement 17 in Umfangsrichtung aufgefangen, zumindest aber stark gedämpft, so daß eine schlagartige Beanspruchung des der Abtriebswelle 21 in Richtung zum Motor 9 nachgeschalteten Fräsradgetriebes (nicht dargestellt) verhindert wird. Die Anvulkanisierung des Dämpfungselementes 17 ist so ausgelegt, daß die auftretenden Verformungskräfte und Scherkräfte kein Abreißen der Vulkanisationsverbindung zwischen der Nabe 22 und den Blechsegmenten 23 bringt.
- In dem weiteren Ausführungsbeispiel des Dämpfungselementes nach Fig. 4 ist bruchstückartig in einem radialen Schnitt der untere Teil eines Fräsrades 21 dargestellt. Der prinzipielle Unterschied gegenüber dem vorausgehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß diese zweite Alternative eine lamellenartige Aneinanderreihung einzelner Elastomerelemente 70 mit abwechselnden Metallringen 62 bis 65 betrifft. Der grundsätzliche Aufbau dieser zweiten Alternative der Schlitzwandfräse mit Dämpfungselement 57 besteht darin, daß im stirnseitigen Randbereich der Abtriebswelle 21 ein segmentierter Nabenring 51 mittels Bolzenschrauben 58 befestigt ist. Der Nabenring 51 weist ein erstes, stirnseitiges Segment 52 auf, das den Eckbereich der Abtriebswelle 21 bedeckt. Dieses Segment 52 weist ein radial gegenüber der Stirnseite axial zurückversetzes Ringsegment 62 auf, das in achsparalleler Richtung dünnere Materialstärke hat.
- Über eine Schraube 59 sind montagemäßig in umgedrehter Reihenfolge weitere Segmente 53,54,55 gegeneinander verschraubt. Diese Segmente 53 bis 55 weisen jeweils radial abstehende Ringsegmente 63,64,65 auf.
- Das axial innerste Segment 55 ist an einer Abstandshülse 76 verschweißt, die sich achsparallel am Außenumfang der Abtriebswelle 21 erstreckt, wobei sich auf der nicht dargestellten Stirnseite der Abtriebswelle 21 eine symmetrische Anordnung eines Nabenringes mit Dämpfungselement befindet.
- Auf den radialen Ringflächen 74 der radialen Ringsegmente 62 bis 65 sind im Beispiel mittels einer Klebeverbindung die Elastomerringe 70 flächenmäßig befestigt. Als Klebemittel eignet sich beispielsweise ein Komponentenkleber oder vorzugsweise der Kleber Loctite IS 496 Die Elastomerringe 70 weisen im Radialschnitt etwa länglich-rechteckige Form auf. Die Gegenfläche des axial innersten Elastomerrings 70 wird durch die Verklebungsfläche 75 eines von außen radial nach innen ragenden Metallringsteges 81 gebildet. Dieser Metallringsteg 81 ist Teil eines äußeren Ringsegmentes 69.
- In ähnlicher Weise wie vorausgehend beim Nabenring 51 beschrieben, wird der äußere Bereich des Fräsrades durch externe Ringsegmente 66, 67, 68 und 69 gebildet, die in etwa L-Form haben. Im Basisschenkel sind diese Ringsegmente 66 bis 69 durch eine Klemmschraube 60 in achsparalleler Richtung zusammengehalten und können auch zusammengepreßt werden. Die radial stehenden L-Schenkel greifen dabei zahnartig in die Zwischenräume zwischen den radialen Ringsegmenten 62 bis 65, wobei die dabei zwischen entsprechenden inneren radialen Ringsegmenten 62 bis 66 und den äußeren L-Schenkel entstehenden Räume durch einzelne Elastomerringe 70 eingenommen werden. Diese Elastomerringe sind an den radialen Flächen mit den anliegenden radialen Metallflächen verklebt, wobei jedoch im Hinblick auf eine achsparallele Verpressung, z.B. durch die Klemmschraube 60, ein minimaler radialer Abstand nach außen und innen am Elastomerring 70 existiert.
- Das Dämpfungselement 57 gleicht daher in der zweiten Ausführungsform einer "Mehrscheiben-Kupplung"' wobei die entsprechenden Dämpfungskräfte im wesentlichen an radialen Flächen und im Elastomerring 70 in radialer Richtung aufgenommen werden.
- Die Fräszähne, die im Beispiel nach Fig. 4 nicht dargestellt sind, werden an der radialen Umfangsfläche 83 z.B. verschweißt. Hierbei wird die Schweißbefestigung vorzugsweise über die gesamte axiale Erstreckung der Umfangsfläche 83 vorgesehen, damit die Kraftübertragung über sämtliche Segmente und Elastomerringe 70 erfolgen kann.
- Im Falle einer abrupten Blockierung eines Fräszahns 18 gegenüber der Abtriebswelle 21 werden daher in den Elastomerringen 70 Scher- und Verformungskräfte aufgenommen, so daß die abrupte Krafteinwirkung durch ein Blockieren nur stark reduziert auf die Abtriebswelle 21 übertragen wird.
- In Fig. 5 ist das Beispiel nach Fig. 4 mit Blick auf die Stirnseite 28 in einen Umfangsbereich von 90° herausgezeichnet. Es ist hierbei erkennbar, daß die radial inneren Bolzenschrauben 58 der Verbindung des Nabenringes 51 mit der Abtriebswelle 21 dienen. Die Klemmschrauben 60 sind radial außen angeordnet, während im mittleren Bereich die Schrauben 59 zur Festlegung der Segmente 52 bis 55 des Nabenringes 51 dargestellt sind.
- Erfindungsgemäß wird daher trotz engster Platzverhältnisse und in robuster einfacher Weise ein Dämpfungselement zwischen den Fräsrädern und deren Fräsradgetriebe vorgesehen, das stoßartig auftretende Drehmomente, z.B. durch Blockieren der Fräsräder auffängt und somit eine Beschädigung des in Richtung zum Antriebsaggregat nachgeschalteten Fräsradgetriebes verhindert.
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Abtriebswelle (21) und dem jeweiligen Fräsrad ein drehelastisches Dämpfungselement (17;57) vorgesehen ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Dämpfungselement (17) in Art einer zylindrischen Buchse im radialen Abstand zwischen Abtriebswelle (21) und Fräsrad (11) vorgesehen ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Dämpfungselement (17) ein Elastomer ist, insbesondere aus hochelastischem Naturkautschuk besteht, das zwischen einem inneren Nabenring (22), der drehfest mit der Abtriebswelle (21) verbunden ist, und einer radial äußeren Metallhülse (23) mit weitestgehend drehfester Verbindung zum Fräsrad (11) einvulkanisiert ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallhülse (23) über mehrere, umfangsmäßig verteilt vorgesehene Paßfeder-Nut-Verbindungen (24) mit dem Fräsrad (11) in Drehverbindung steht.
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einem Außenradius der Umfangsfläche (27) des Fräsrades (11) ohne Fräszähne (18) von ca. 65 cm das Dämpfungselement (17) in eingebautem Zustand eine radiale Stärke von etwa 3 cm bei einem Innenradius von etwa 50 cm aufweist.
dadurch gekennzeichnet,
daß sich das Dämpfungselement (17) etwa über die axiale Tiefe der Umfangsfläche (27) des Fräsrades (11) erstreckt.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Dämpfungselement (17) mit Nabenring (22) und Metallhülse (23) als Baugruppe radial zwischen Abtriebswelle (21) und Fräsrad (11), insbesondere mittels axialer Schraubverbindungen, angeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß der radiale Abstand des Dämpfungselementes (17) von der Achse der Abtriebswelle (21) möglichst groß gewählt ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Dämpfungselement (17) als tangentiale Kraftkopplungseinrichtung zwischen dem Nabenring (22) und einer äußeren Metallhülse (23) ausgelegt ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Dämpfungselement (17) als radiale Kraftkopplungseinrichtung (65,74,70,75,81) zwischen dem Fräsrad (91) und dem Nabenring (51) ausgelegt ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die radiale Kopplungseinrichtung (65,74,70,75,81) eine Vielzahl von zwischen radialen Ringstegen (81,62,63,64) des Nabenrings (51) befestigten Elastomerringen (70) aufweist.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elastomerringe (70) zwischen den radialen Ringstegen axial und radial festgelegt sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß die radialen Flächen der Elastomerringe (70) und der Ringsegmente (66,62,63,64,81) miteinander drehfest verbunden, insbesondere verklebt, sind.
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