EP2336426B1 - Selbstfahrende Strassenfräsmaschine - Google Patents

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EP2336426B1
EP2336426B1 EP10195372.7A EP10195372A EP2336426B1 EP 2336426 B1 EP2336426 B1 EP 2336426B1 EP 10195372 A EP10195372 A EP 10195372A EP 2336426 B1 EP2336426 B1 EP 2336426B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
milling
drum
reduction gear
accordance
machine
Prior art date
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Active
Application number
EP10195372.7A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP2336426A3 (de
EP2336426B2 (de
EP2336426A2 (de
Inventor
Peter Busley
Thomas Lehnert
Herbert Ley
Cyrus Barimani
Günter HÄHN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wirtgen GmbH
Original Assignee
Wirtgen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=43608368&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2336426(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Wirtgen GmbH filed Critical Wirtgen GmbH
Publication of EP2336426A2 publication Critical patent/EP2336426A2/de
Publication of EP2336426A3 publication Critical patent/EP2336426A3/de
Publication of EP2336426B1 publication Critical patent/EP2336426B1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2336426B2 publication Critical patent/EP2336426B2/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/06—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
    • E01C23/08—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for roughening or patterning; for removing the surface down to a predetermined depth high spots or material bonded to the surface, e.g. markings; for maintaining earth roads, clay courts or like surfaces by means of surface working tools, e.g. scarifiers, levelling blades
    • E01C23/085—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for roughening or patterning; for removing the surface down to a predetermined depth high spots or material bonded to the surface, e.g. markings; for maintaining earth roads, clay courts or like surfaces by means of surface working tools, e.g. scarifiers, levelling blades using power-driven tools, e.g. vibratory tools
    • E01C23/088—Rotary tools, e.g. milling drums
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/06—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
    • E01C23/12—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for taking-up, tearing-up, or full-depth breaking-up paving, e.g. sett extractor
    • E01C23/122—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for taking-up, tearing-up, or full-depth breaking-up paving, e.g. sett extractor with power-driven tools, e.g. oscillated hammer apparatus
    • E01C23/127—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for taking-up, tearing-up, or full-depth breaking-up paving, e.g. sett extractor with power-driven tools, e.g. oscillated hammer apparatus rotary, e.g. rotary hammers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/18—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by milling, e.g. channelling by means of milling tools
    • B28D1/186—Tools therefor, e.g. having exchangeable cutter bits
    • B28D1/188—Tools therefor, e.g. having exchangeable cutter bits with exchangeable cutter bits or cutter segments

Definitions

  • the invention relates to a self-propelled road milling machine according to the preamble of claim 1.
  • a road milling machine with a machine frame in which a milling drum is rotatably mounted, wherein the milling drum has a driven by a Fräswalzenantriebs adopted via a support gear roller body and alternatively usable, coaxial, on one side of the roller body pushed and interchangeable fixed Fräsrohrelement that on the outer surface Wear cutting tools.
  • the reduction gear is provided on the drive side, if always only Fräsrohrimplantation the same length to be interchangeable.
  • the disadvantage here is that the reduction gear is arranged in the roller body, whereby the heat generated in the gearbox can not be dissipated and is additionally burdened by the heat generated at the Fräsrohrimplantationn.
  • the reduction gear is arranged on the opposite side of the drive side, whereby the problem of heat build-up even further, because in addition a drive shaft from the drive side is required to the reduction gear, which rotates at high speed, whereby additional heat is generated and the conditions for heat dissipation is not improved over the former embodiment.
  • the reduction gear is arranged on the drive side between the roller base body and the drive-side side plate of the roller box and connected to this only via an end face.
  • the disadvantage here is that the support of the reaction forces must be done via a small lever arm.
  • the connection on the front side is therefore necessary because the transmission is designed as a planetary gear with rotating housing.
  • the transmission should have the smallest possible diameter, thereby simultaneously increasing the length of the transmission.
  • the disadvantage here is that the mechanical connection between the roller body and the reduction gear is shifted in the range of the largest bending moments, wherein the lever arm for transmitting the bending moments due to the small gear diameter is small, resulting in high forces on the connecting elements.
  • the housing of the reduction gear between the drive device and the drive-side roller housing wall within the machine frame is rotatably attached to the machine frame.
  • the higher stiffness is achieved in that the transmission is stationary and can be repeatedly attached to the machine frame over its length, so that the reduction gear can absorb better due to its rigid attachment of the milling drum forces.
  • the housing is actively cooled, e.g. via an oil cooling, so that the reduction gear is more resilient and more powerful and the dimensions of the reduction gear, in particular its diameter, can be reduced. Due to the active cooling also the wear of the reduction gear can be minimized. A smaller diameter of the reduction gear allows a greater depth of cut.
  • the housing of the reduction gear outside the roller housing is non-rotatably attached to the machine frame.
  • the arrangement outside the roller housing has the advantage that the reduction gear better accessible for maintenance.
  • the reduction gear is not exposed to the superheated atmosphere in the roller box or within the roller body and is thus not additionally thermally stressed.
  • no protective devices are required to mechanically protect the reduction gear from the sharp-edged milled material.
  • the reduction gear on the side facing the roller housing wall on an output member which supports the free end of the roller body and drives the roller body.
  • the driven element can rigidly support the drive-side free end of the roller body, so that the free end does not have to be stored in the drive-side roller housing wall.
  • the roller body can be passed through a labyrinth seal through the drive-side roller housing wall and the free drive-side end of the roller body to be rotatably connected to the output element.
  • the labyrinth seal prevents dust and heat from escaping outward from the roll housing, without the passage of the roll body through the roll housing wall causing friction losses.
  • the roller body can be mounted in an embodiment on the one hand on the reduction gear facing the end in the reduction gear in a fixed bearing and on the other hand detachably in the removable roller housing wall of the roller housing in a floating bearing.
  • the fixed bearing is provided on the mechanically stiffer side, so that overall the rigidity of the milling tube quick-change system can be improved and a statically determined storage is realized, which can compensate for thermally induced and production-related differences in length.
  • conveying blades can preferably be fastened on the roller base body, distributed uniformly over the circumference.
  • the conveyor blades cause ejection of the material to be milled through the outlet opening in the roller housing when the width of the Fräsrohrimplantations is less than the width of the roller housing.
  • at least the lower edge of the drive-side roller housing wall protrudes slightly further down to the ground surface than the housing of the reduction gear.
  • the replaceable Fräsrohr sculpture are preferably in one piece.
  • the roll housing has, in a wall running parallel to the axis of rotation of the milling drum, the discharge opening for the milled material.
  • the diameter ratio between the reduction gear and the cutting circle of the tools of the Fräsrohriatas is in a preferred embodiment in the range less than 0.45, preferably less than 0.4, for example in the range between 0.35 and 0.45, preferably in the range between 0, 38 and 0.42. If the roller body and the reduction gear can be manufactured with a small diameter in relation to the milling tube elements, the maximum possible cutting depth increases, whereby the application range of the road milling machine can be considerably extended and special machines can be dispensed with.
  • ground-parallel wear elements may be preferably arranged orthogonal and / or parallel to the axis of rotation of the milling drum, which are supported on the machine frame, or on the gearbox.
  • wear elements e.g. Hard metal strips
  • the reduction gear can be additionally protected against contact with the ground surface or with objects that are located on the ground surface.
  • the wear elements are preferably arranged in the direction of travel in front of the reduction gear and fastened slightly lower than the lower edge of the reduction gear.
  • a support ring may be arranged on the roller base body, on which the Fräsrohrelement is pushed.
  • Support rings are made of EP-A-1 840 268 known.
  • the drive means with a belt drive may project outwardly relative to the machine frame, the housing of the reduction gear between a pulley of the belt drive and the drive-side roller housing wall of the roller housing is mounted outside of the roller housing.
  • the pulley and the entire belt drive can withstand the outside wall of the road milling machine to the outside.
  • the drum housing wall opposite the drive-side roller housing wall is arranged on the zero side of the machine for rapid replacement of alternatively usable milling tube elements, on which the milling drum rests approximately flush with an end face on the longitudinal side of the machine frame, in order to enable edge-near milling.
  • the reduction gear may comprise or consist of a planetary gear.
  • a road milling machine 1 in which the milling tube quick-change system described below can be used.
  • Road milling machines generally consist of a machine frame 2 on which an internal combustion engine and a control station are mounted.
  • the self-propelled road milling machine has height-adjustable, attached to the machine frame 2 Lifting columns 3 on which support wheels (not shown in the figure) or chain drives 5 are mounted.
  • the milling drum 4 is located under the machine frame 2 in a roller housing 11, which is bounded laterally by the roller housing walls 12,13.
  • the processed from the milling drum 4 material is dropped in a conventional manner by an ejection opening 24 on a first conveyor belt 7a and 7b further transported to a second, height-adjustable and pivotable conveyor belt.
  • the milling drum 4 is rotatably arranged between roller housing walls 12, 13 of the roller housing 11 extending orthogonally to the axis of the milling drum 4 and is driven via a drive device 6 and a reduction gear 8.
  • the reduction gear 8 is fixed to the roller housing 11 at an upper end wall, wherein the roller housing 11 in turn is attached to the machine frame 2.
  • the milling drum 4 has a roller body 14 coupled to the reduction gear 8 and at least one integral milling tube element 10, which is interchangeably mounted coaxially on the roller body 14.
  • the roller main body 14 is arranged axially next to the reduction gear 8.
  • the roller main body 14 transmits the torque of the reduction gear 8 to the respective Fräsrohrelement 10.
  • Fig. 2 shows an embodiment in which the drive means 6 is coupled to the reduction gear 8 via a pulley 30.
  • the pulley 30 of a belt drive 28 is shown as part of the drive device 6.
  • the pulley 30 and the entire belt drive 28 can withstand the outside wall 56 of the road milling machine 1 to the outside.
  • the internal combustion engine drives this pulley 30, for example via a compound V-belt.
  • the reduction gear 8 is stationary with a housing 9, rotationally fixed and rigidly fixed to the machine frame 2 via two spaced brackets 2a, 2b.
  • the housing 9 extends as shown Fig. 2 can be supplied in the axial extension of the milling drum 4 within the outer walls 56 of the machine frame 2. Via a port 42 of the housing 9 oil for cooling the reduction gear 8, which emerges at an outlet 44 again and can be fed to a heat exchanger in a circuit.
  • an output member 16 is arranged, which is connected to the roller body 14 via a connecting flange 15 and drives this.
  • the output member 16 is coaxial and rotatably connected to the roller body 14.
  • the output element 16 forms the fixed bearing for the drive-side free end of the roller body 14.
  • the roller body 14 is passed through a labyrinth seal 19 through the drive-side roller housing wall 12, which forms a barrier to dust and heat.
  • roller body 14 is mounted in a movable bearing 46 in the drive-side roller housing wall 12 opposite roller housing wall 13.
  • the roll housing wall 13 is arranged on the neutral side of the road milling machine 1, which marks the side in which a near-edge milling is possible.
  • the easily removable roll housing wall 13 is preferably pivotable, but may alternatively be axially removable.
  • roller base 14 on the drive side of the fixed bearing forming output member 16 ensures a high rigidity of the construction, since the connection of the two elements 14,16 takes place at a point of lowest bending load, because the reduction gear 8 rigidly to the machine frame 2 and the roller housing 11 can be attached.
  • the Fräsrohrelement 10 is equipped, for example, with chisels 17 whose engagement circle or cutting circle 26 in Fig. 2 is indicated by the dashed line.
  • the maximum milling depth FT is indicated relative to a further dashed line below the roller housing walls 12, 13 at the lower edges 20a, 20b.
  • the diameter ratio between the reduction gear 8 and the cutting circle 26 of the tools 17 of the Fräsrohriatas 10 is preferably in the range of less than 0.45, preferably less than 0.4, wherein the diameter of the reduction gear can not fall below certain minimum dimensions.
  • the diameter ratio may for example be between 0.35 and 0.45, preferably in the range between 0.38 and 0.42.
  • scrapers 40 for example, orthogonal and / or parallel to the axis of rotation of the milling drum 4 may be arranged parallel to the ground, which are supported on the machine frame 2 and protect the housing 9 from damage.
  • the lower edges of the scrapers 40 extend at the level of the lower edge 20b of the roller housing wall 12th
  • both the reduction gear 8 and the roller base 14 can remain unchanged, while the Fräsrohr sculpture 10 can be axially assembled or disassembled from the neutral side. Access from the drive side is not required.
  • FIG. 2 shows a Fräsrohrelement 10 with short milling width, which is bolted to the roller base body 14 only about one of the Fräsrohrelement 10 radially projecting connecting flange 35 and attached to the roller base 14 annular flange 36.
  • FIG. 3 shows a Fräsrohrelement 10 with a larger milling width than in Fig. 2 shown, the one from the EP 1 840 268 has known support ring 50 with a mounted on the roller body 14 support ring receptacle 52 and a welded to the inside of the Fräsrohriatas support ring element 54.
  • the support ring receptacle 52 may consist of a multi-part ring which can be mounted on the roller body 14. In this case, the support ring receptacle 52 can also be mounted axially movably on the roller base body 14.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Road Repair (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aufgrund unterschiedlicher Baustellensituationen und Fräsarbeiten kann es erforderlich sein, das Fräswerkzeug einer Straßenfräsmaschine den spezifischen Aufgaben anzupassen. Beispielsweise, wenn eine bestimmte Oberflächenrauhigkeit erreicht werden soll, ist eine Fräswalze mit einem bestimmten Linienabstand der Fräswerkzeuge oder eine andere Werkzeugausrüstung erforderlich. In einem anderen Anwendungsfall sollen nur bestimmte Fahrbahnbreiten ausgebaut werden, so dass eine Fräswalze mit einer bestimmten Arbeitsbreite benötigt wird.
  • In der Regel muss in solchen Situationen eine spezielle Fräsmaschine eingesetzt werden, oder die Maschine muss mit einer der Aufgabe angepassten Fräswalze ausgerüstet werden. Der Austausch kompletter Fräswalzen ist sehr aufwändig und erfordert spezielle Hilfsmittel zur Montage bzw. Demontage der Fräswalze. Die Anpassung des Fräswerkzeuges an unterschiedliche Anforderungen ist im Stand der Technik bekannt.
  • Aus der WO 01/04422 ist eine Straßenfräsmaschine mit einem Maschinenrahmen bekannt, in dem eine Fräswalze drehbar gelagert ist, wobei die Fräswalze einen von einer Fräswalzenantriebseinrichtung über ein Unterstützungsgetriebe angetriebenen Walzengrundkörper und alternativ einsetzbare, koaxiale, auf den Walzengrundkörper einseitig aufschiebbare und auswechselbar befestigte Fräsrohrelement weist, die auf der äußeren Mantelfläche Schneidwerkzeuge tragen.
  • Nach diesem Stand der Technik ist das Untersetzungsgetriebe antriebsseitig vorgesehen, wenn stets nur Fräsrohrelemente gleicher Länge auswechselbar sein sollen. Nachteilig ist dabei, dass das Untersetzungsgetriebe in dem Walzengrundkörper angeordnet wird, wodurch die im Getriebe entstehende Wärme nicht abgeführt werden kann und zusätzlich noch von der an den Fräsrohrelementen entstehenden Wärme belastet wird. Sollen Fräsrohrelemente unterschiedlicher Länge einsetzbar sein, so ist nach diesem Stand der Technik nach einer alternativen Bauform vorgesehen, dass das Untersetzungsgetriebe auf der der Antriebsseite gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, wodurch sich das Problem eines Hitzestaus sogar noch vergrößert, weil zusätzlich eine Antriebswelle von der Antriebsseite her zu dem Untersetzungsgetriebe erforderlich ist, die mit hoher Drehzahl rotiert, wodurch zusätzliche Wärme entsteht und die Bedingungen für eine Wärmeabfuhr nicht gegenüber der erstgenannten Ausführungsform verbessert ist.
  • Der nächstliegende Stand der Technik ist aus der EP-A-1 520 076 bekannt. Die darin beschriebene selbstfahrende Straßenfräsmaschine zum Fräsen von Bodenoberflächen weist folgende Elemente auf:
    • einen Maschinenrahmen,
    • eine am Maschinenrahmen in einem Walzengehäuse angeordnete Fräswalze mit einem Schnellwechselsystem,
    • eine Antriebseinrichtung zum Antrieb der Fräswalze,
    • ein kinematisch zwischen der Antriebseinrichtung und der Fräswalze angeordnetes Untersetzungsgetriebe,
    • wobei die Fräswalze zwischen orthogonal zur Drehachse der Fräswalze verlaufenden Walzengehäusewänden des Walzengehäuses angeordnet ist,
    • wobei das Schnellwechselsystem einen Walzengrundkörper und mindestens ein auf den Walzengrundkörper aufschiebbares Fräsrohrelement aufweist,
    • wobei die der antriebsseitigen Walzengehäusewand gegenüberliegende Walzengehäusewand zum schnellen Auswechseln von alternativ einsetzbaren Fräsrohrelementen einfach demontierbar ist.
  • Nach diesem Stand der Technik ist das Untersetzungsgetriebe antriebsseitig zwischen dem Walzengrundkörper und der antriebsseitigen Seitenplatte des Walzenkastens angeordnet und mit dieser nur über eine Stirnseite verbunden. Nachteilig ist dabei, dass die Abstützung der Reaktionskräfte über einen kleinen Hebelarm erfolgen muss. Die Verbindung an der Stirnseite ist deswegen erforderlich, weil das Getriebe als Planetengetriebe mit drehendem Gehäuse ausgeführt ist. Hinzu kommt, dass das Getriebe einen möglichst kleinen Durchmesser haben soll, wobei dadurch gleichzeitig die Länge des Getriebes zunimmt. Nachteilig ist dabei, dass die mechanische Verbindung zwischen dem Walzengrundkörper und dem Untersetzungsgetriebe in den Bereich der größten Biegemomente verlagert wird, wobei der Hebelarm zur Übertragung der Biegemomente aufgrund des geringen Getriebedurchmessers klein ist, wodurch hohe Kräfte an den Verbindungselementen entstehen. Weitere Nachteile bestehen darin, dass die maximal mögliche Frästiefe begrenzt ist, und dass das Untersetzungsgetriebe hohen thermischen Belastungen ausgesetzt ist, weil das Untersetzungsgetriebe entweder von einem zusätzlichen Schutzrohr, oder von einem Fräsrohrelement umgeben ist. Die Wärmebelastung und die verringerte Biegesteifigkeit führen zu einem höheren Verschleiß der Elemente.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstfahrende Straßenfräsmaschine zu schaffen, bei der in einem Fräsrohr-Schnellwechselsystem eine verbesserte Wärmeabfuhr und ein geringerer Verschleiß und erhöhter Steifigkeit ermöglicht werden kann.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruch 1.
  • Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes zwischen der Antriebseinrichtung und der antriebsseitigen Walzengehäusewand innerhalb des Maschinenrahmens drehfest an dem Maschinenrahmen befestigt ist.
  • Die Erfindung führt zu erheblichen Verbesserungen bei einem Fräsrohr-Schnellwechselsystem:
    • Die Anordnung des Untersetzungsgetriebes auf der antriebsseitigen Seite der Walzengehäusewand ermöglicht eine bessere Wärmeabfuhr und damit eine geringere Verschleißanfälligkeit des Untersetzungsgetriebes. Zusätzlich wird das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes nicht durch das Fräsgut beschädigt, so dass kein Schutzmantel für das Untersetzungsgetriebe erforderlich ist, der auch die Wärmeabfuhr zusätzlich behindern würde. Da das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes steif und drehfest an dem Maschinenrahmen befestigt werden kann, ist der Walzengrundkörper besser abgestützt, so dass eine höhere Steifigkeit des Fräsrohrwechselsystems erreicht werden kann.
  • Die höhere Steifigkeit wird dadurch erreicht, dass das Getriebe stillstehend ist und über seine Länge mehrfach am Maschinenrahmen befestigt werden kann, so dass das Untersetzungsgetriebe aufgrund seiner steifen Befestigung von der Fräswalze herrührende Kräfte besser aufnehmen kann.
  • Durch die unmittelbare ortsfeste Befestigung des Gehäuses des Untersetzungsgetriebes an dem Maschinenrahmen ist das Gehäuse aktiv kühlbar, z.B. über eine Ölkühlung, so dass das Untersetzungsgetriebe in höherem Umfang belastbar und leistungsfähiger ist und die Dimensionen des Untersetzungsgetriebes, insbesondere dessen Durchmesser, verringert werden können. Aufgrund der aktiven Kühlung lässt sich auch der Verschleiß des Untersetzungsgetriebes minimieren. Ein geringerer Durchmesser des Untersetzungsgetriebes ermöglicht eine größere Frästiefe.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes außerhalb des Walzengehäuses drehfest an dem Maschinenrahmen befestigt ist. Die Anordnung außerhalb des Walzengehäuses hat den Vorteil, dass das Untersetzungsgetriebe besser für Wartungsarbeiten zugänglich ist. Das Untersetzungsgetriebe ist nicht der überhitzten Atmosphäre im Walzenkasten oder innerhalb des Walzengrundkörpers ausgesetzt und wird dadurch nicht zusätzlich thermisch belastet. Außerdem sind keine Schutzvorrichtungen erforderlich, um das Untersetzungsgetriebe mechanisch vor dem scharfkantigen Fräsgut zu schützen.
  • Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Untersetzungsgetriebe auf der der Walzengehäusewand zugewandten Seite ein Abtriebselement auf, das das freie Ende des Walzengrundkörpers lagert und den Walzengrundkörper antreibt. Das Abtriebselement kann das antriebsseitige freie Ende des Walzengrundkörpers steif abstützen, so dass das freie Ende nicht in der antriebsseitigen Walzengehäusewand gelagert werden muss.
  • Der Walzengrundkörper kann über eine Labyrinthdichtung durch die antriebsseitige Walzengehäusewand hindurchgeführt sein und das freie antriebsseitige Ende des Walzengrundkörpers mit dem Abtriebselement drehfest verbunden sein. Die Labyrinthdichtung verhindert, dass Staub und Hitze aus dem Walzengehäuse nach außen austreten kann, ohne dass die Durchführung des Walzengrundkörpers durch die Walzengehäusewand Reibungsverluste mit sich bringt.
  • Der Walzengrundkörper kann bei einem Ausführungsbeispiel einerseits an dem dem Untersetzungsgetriebe zugewandten Ende in dem Untersetzungsgetriebe in einem Festlager und andererseits lösbar in der demontierbaren Walzengehäusewand des Walzengehäuses in einem Loslager gelagert sein. Auf diese Weise ist das Festlager auf der mechanisch steiferen Seite vorgesehen, so dass insgesamt die Steifigkeit des Fräsrohr-Schnellwechselsystems verbessert werden kann und eine statisch bestimmte Lagerung realisiert ist, die thermisch bedingte und fertigungsbedingte Längenunterschiede ausgleichen kann.
  • Zwischen dem Fräsrohrelement und der Walzengehäusewand können Förderschaufeln (kicker plates) auf dem Walzengrundkörper vorzugsweise gleichmäßig auf dem Umfang verteilt befestigbar sein. Die Förderschaufeln bewirken einen Auswurf des Fräsgutes durch die Austrittsöffnung im Walzengehäuse, wenn die Breite des Fräsrohrelementes geringer ist als die Breite des Walzengehäuses. Vorzugsweise steht mindestens die Unterkante der antriebsseitigen Walzengehäusewand geringfügig weiter nach unten zur Bodenoberfläche vor als das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes. Dadurch ist ein wirksamer Schutz für das Untersetzungsgetriebe vorgesehen, da die Unterkanten die maximale Frästiefe begrenzen, so dass das Untersetzungsgetriebe nicht beschädigt werden kann.
  • Die auswechselbaren Fräsrohrelemente sind bevorzugt einstückig.
  • Das Walzengehäuse weist in einer parallel zu der Drehachse der Fräswalze verlaufenden Wand die Auswurföffnung für das Fräsgut auf.
  • Das Durchmesserverhältnis zwischen dem Untersetzungsgetriebe und dem Schnittkreis der Werkzeuge des Fräsrohrelementes liegt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Bereich kleiner als 0,45, vorzugsweise kleiner als 0,4, beispielsweise im Bereich zwischen 0,35 und 0,45, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,38 und 0,42. Wenn der Walzengrundkörper und das Untersetzungsgetriebe mit einem im Verhältnis zu den Fräsrohrelementen geringen Durchmesser hergestellt werden können, vergrößert sich die maximal mögliche Frästiefe, wodurch der Einsatzbereich der Straßenfräsmaschine erheblich erweitert werden kann und auf Spezialmaschinen verzichtet werden kann.
  • Unterhalb des Gehäuses des Untersetzungsgetriebes können bodenparallele Verschleißelemente vorzugsweise orthogonal und/oder parallel zur Drehachse der Fräswalze angeordnet sein, die sich am Maschinenrahmen, oder am Getriebe abstützen. Durch diese Verschleißelemente, z.B. Hartmetallleisten, kann das Untersetzungsgetriebe zusätzlich gegen Kontakt mit der Bodenoberfläche oder mit Gegenständen geschützt werden, die sich auf der Bodenoberfläche befinden. Die Verschleißelemente sind vorzugsweise in Fahrtrichtung vor dem Untersetzungsgetriebe angeordnet und geringfügig tiefer als die Unterkante des Untersetzungsgetriebes befestigt.
  • Bei Fräsrohrelementen, die eine Fräsbreite von mehr als die Hälfte der maximalen Fräsbreite aufweisen, kann zusätzlich ein Stützring auf dem Walzengrundkörper angeordnet sein, auf den das Fräsrohrelement aufschiebbar ist. Derartige Stützringe sind aus der EP-A-1 840 268 bekannt.
  • Die Antriebseinrichtung mit einem Riementrieb kann relativ zu dem Maschinenrahmen nach außen vorstehen, wobei das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes zwischen einer Riemenscheibe des Riementriebes und der antriebsseitigen Walzengehäusewand des Walzengehäuses außerhalb des Walzengehäuses befestigt ist. Die Riemenscheibe und der gesamte Riementrieb kann gegenüber der Außenwand der Straßenfräsmaschine nach außen überstehen.
  • Die der antriebsseitigen Walzengehäusewand gegenüberliegende Walzengehäusewand ist zum schnellen Auswechseln von alternativ einsetzbaren Fräsrohrelementen an der Nullseite der Maschine angeordnet, an der die Fräswalze mit einer Stirnseite in etwa bündig an der Längsseite des Maschinenrahmens anliegt, um ein kantennahes Fräsen zu ermöglichen.
  • Das Untersetzungsgetriebe kann ein Planetengetriebe aufweisen oder aus einem solchen bestehen.
  • Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
  • Es zeigen :
    • Fig. 1
    eine selbstfahrende Straßenfräsmaschine,
    Fig. 2
    das erfindungsgemäße Fräsrohr-Schnellwechselsystem, und
    Fig. 3
    das erfindungsgemäße Fräsrohr-Schnellwechselsystem mit einem breiteren Fräsrohrelement.
  • In Fig. 1 ist eine Straßenfräsmaschine 1 dargestellt, in der das nachfolgend beschriebene Fräsrohr-Schnellwechselsystem eingesetzt werden kann. Straßenfräsen bestehen im allgemeinen aus einem Maschinenrahmen 2, auf dem ein Verbrennungsmotor und ein Fahrstand montiert ist. Die selbstfahrende Straßenfräsmaschine weist höhenverstellbare, an dem Maschinenrahmen 2 befestigte Hubsäulen 3 auf, an denen Stützräder (in den Fign. nicht dargestellt) oder Kettenlaufwerke 5 montiert sind.
  • Die Fräswalze 4 befindet sich unter dem Maschinenrahmen 2 in einem Walzengehäuse 11, das seitlich von den Walzengehäusewänden 12,13 begrenzt ist. Das von der Fräswalze 4 abgearbeitete Material wird in an sich bekannter Weise durch eine Auswurföffnung 24 auf ein erstes Förderband 7a abgeworfen und auf ein zweites, höhenverstellbares und schwenkbares Förderband 7b weiterbefördert.
  • Die Fräswalze 4 ist drehbar zwischen orthogonal zur Achse der Fräswalze 4 verlaufenden Walzengehäusewänden 12,13 des Walzengehäuses 11 angeordnet und wird über eine Antriebseinrichtung 6 und ein Untersetzungsgetriebe 8 angetrieben.
  • Das Untersetzungsgetriebe 8 ist am Walzengehäuse 11 an einer oberen Abschlusswand befestigt, wobei das Walzengehäuse 11 seinerseits an dem Maschinenrahmen 2 befestigt ist.
  • Die Fräswalze 4 weist einen an das Untersetzungsgetriebe 8 angekoppelten Walzengrundkörper 14 und mindestens ein einstückiges Fräsrohrelement 10, das auswechselbar koaxial auf dem Walzengrundkörper 14 befestigt ist. Der Walzengrundkörper 14 ist axial neben dem Untersetzungsgetriebe 8 angeordnet. Der Walzengrundkörper 14 überträgt das Drehmoment des Untersetzungsgetriebes 8 auf das jeweils eingesetzte Fräsrohrelement 10.
  • Alternativ einsetzbare Fräsrohrelemente 10 unterschiedlicher Fräsbreite und unterschiedlicher Werkzeugbestückung stehen für unterschiedliche Straßenbearbeitungen zur Verfügung und können schnell ausgewechselt werden.
  • Bei Fräsrohrelementen 10, die eine Fräsbreite von mehr als die Hälfte der maximalen Fräsbreite aufweisen, kann ein in Fig. 3 dargestellter demontierbarer Stützring 50 gemäß EP 1 840 268 zur radialen Abstützung des auswechselbaren Fräsrohrelementes 10 auf dem Walzengrundkörper 14 angeordnet sein, auf den das Fräsrohrelement 10 aufschiebbar ist und auf dem das Fräsrohrelement 10 in der Art eines Loslagers gleiten kann.
  • Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Antriebseinrichtung 6 mit dem Untersetzungsgetriebe 8 über eine Riemenscheibe 30 gekoppelt ist. In Fig. 2 ist lediglich die Riemenscheibe 30 eines Riementriebs 28 als Teil der AntriebsEinrichtung 6 gezeigt. Die Riemenscheibe 30 und der gesamte Riementrieb 28 kann gegenüber der Außenwand 56 der Straßenfräsmaschine 1 nach außen überstehen. Der Verbrennungsmotor treibt diese Riemenscheibe 30 beispielsweise über einen Verbundkeilriemen an.
  • Das Untersetzungsgetriebe 8 ist mit einem Gehäuse 9 ortsfest, drehfest und starr am Maschinenrahmen 2 über zwei voneinander beabstandeten Halterungen 2a,2b befestigt. Das Gehäuse 9 erstreckt sich, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in axialer Verlängerung der Fräswalze 4 innerhalb der Außenwände 56 des Maschinenrahmens 2. Über einen Anschluss 42 des Gehäuses 9 kann Öl zur Kühlung des Untersetzungsgetriebes 8 zugeführt werden, das an einer Auslassöffnung 44 wieder austritt und einem Wärmetauscher in einem Kreislauf zugeführt werden kann. Auf der der Riemenscheibe 30 entgegengesetzten Seite ist ein Abtriebselement 16 angeordnet, das mit dem Walzengrundkörper 14 über einen Anschlussflansch 15 verbunden ist und diesen antreibt. Vorzugsweise ist das Abtriebselement 16 koaxial und drehfest mit dem Walzengrundkörper 14 verbunden. Das Abtriebselement 16 bildet das Festlager für das antriebsseitige freie Ende des Walzengrundkörpers 14. Der Walzengrundkörper 14 ist über eine Labyrinthdichtung 19 durch die antriebsseitige Walzengehäusewand 12 hindurchgeführt, die eine Sperre für Staub und Hitze bildet.
  • Das andere Ende des Walzengrundkörpers 14 ist in einem Loslager 46 in der der antriebsseitigen Walzengehäusewand 12 gegenüberliegenden Walzengehäusewand 13 gelagert. Die Walzengehäusewand 13 ist auf der Nullseite der Straßenfräsmaschine 1 angeordnet, die die Seite kennzeichnet, bei der ein kantennahes Fräsen möglich ist. Die leicht demontierbare Walzengehäusewand 13 ist vorzugsweise schwenkbar, kann aber auch alternativ axial entfernbar sein.
  • Die Befestigung des Walzengrundkörpers 14 auf der Antriebsseite an dem das Festlager bildende Abtriebselement 16 sorgt für eine hohe Steifigkeit der Konstruktion, da die Verbindung der beiden Elemente 14,16 an einer Stelle geringster Biegebelastung erfolgt, weil das Untersetzungsgetriebe 8 starr an dem Maschinenrahmen 2 bzw. dem Walzengehäuse 11 befestigt werden kann.
  • Auf der Nullseite ist der Abstand von der stirnseitigen Kante der Fräswalze 4 zu der Außenwand 56 der Straßenfräsmaschine 1, z. B. die Walzengehäusewand 13, so gering wie möglich gehalten.
  • Das Fräsrohrelement 10 ist beispielsweise mit Fräsmeißeln 17 bestückt, deren Eingriffskreis oder Schnittkreis 26 in Fig. 2 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist. Die maximale Frästiefe FT ist relativ zu einer weiteren gestrichelten Linie unterhalb der Walzengehäusewände 12,13 an den Unterkanten 20a, 20b angezeigt. Das Durchmesserverhältnis zwischen dem Untersetzungsgetriebe 8 und dem Schnittkreis 26 der Werkzeuge 17 des Fräsrohrelementes 10 liegt bevorzugt im Bereich kleiner 0,45, vorzugsweise kleiner 0,4, wobei der Durchmesser des Untersetzungsgetriebes bestimmte Mindestdimensionen nicht unterschreiten kann. Das Durchmesserverhältnis kann beispielsweise zwischen 0,35 und 0,45, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,38 und 0,42 liegen.
  • Zwischen dem Fräsrohrelement 10 und der antriebsseitigen Walzengehäusewand 12 können Förderschaufein 18 auf dem Walzengrundkörper 14 vorzugsweise gleichmäßig auf dem Umfang verteilt befestigbar sein, mit deren Hilfe das Fräsgut leichter aus der Auswurföffnung 24 auswerfbar sind, wenn das Fräsrohrelement 10 eine geringere Breite als das Walzengehäuse 11 aufweist.
  • Unterhalb des Gehäuses 9 des Untersetzungsgetriebes 8 können vorzugsweise mehrere Verschleißelemente, z.B. Abstreifer 40, beispielsweise orthogonal und/oder parallel zur Drehachse der Fräswalze 4 bodenparallel angeordnet sein, die sich am Maschinenrahmen 2 abstützen und das Gehäuse 9 vor Beschädigung schützen. Die Unterkanten der Abstreifer 40 verlaufen auf der Höhe der Unterkante 20b der Walzengehäusewand 12.
  • Ist ein Wechsel des Fräsrohrelementes 10 aufgrund einer anderen Aufgabenstellung bei der Fräsbearbeitung erforderlich, kann dieser Wechsel schnell ausgeführt werden, indem zunächst die Walzengehäusewand 13 demontiert oder verschwenkt wird.
  • Dann müssen die Verschraubungen zwischen dem Fräsrohrelement 10 und dem Ringflansch 36 des Walzengrundkörpers 14 entfernt werden, wonach das gesamte Fräsrohrelement 10 von der Nullseite her abgezogen werden kann. Anschließend kann, wenn das Fräsrohrelement 10, z.B. aus Verschleißgründen, ausgetauscht wird, ein gleichartiges Fräsrohrelement 10 oder ein andersartiges Fräsrohrelement gleicher oder unterschiedlicher Fräsbreite, z. B. zum Feinfräsen, wieder aufgeschoben werden. Bei einem Fräsrohrelement 10 größerer Breite kann ggf. ein zusätzlicher Stützring 50 zur radialen Abstützung auf dem Walzengrundkörper 14 wie in Fig. 3 gezeigt montiert werden.
  • Bei einem Wechsel des Fräsrohrelementes 10 kann sowohl das Untersetzungsgetriebe 8 als auch der Walzengrundkörper 14 unverändert bleiben, während die Fräsrohrelemente 10 axial von der Nullseite aus montiert bzw. demontiert werden können. Ein Zugang von der Antriebsseite ist nicht erforderlich.
  • Das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 zeigt ein Fräsrohrelement 10 mit kurzer Fräsbreite, das nur über einen von dem Fräsrohrelement 10 radial abstehenden Anschlussflansch 35 und den an dem Walzengrundkörper 14 befestigten Ringflansch 36 mit dem Walzengrundkörper 14 verschraubt ist.
  • Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zeigt ein Fräsrohrelement 10 mit einer größeren Fräsbreite als in Fig. 2 gezeigt, das einen aus der EP 1 840 268 bekannten Stützring 50 mit einer auf den Walzengrundkörper 14 montierten Stützringaufnahme 52 und einem an der Innenseite des Fräsrohrelementes angeschweißten Stützringelement 54 aufweist. Die Stützringaufnahme 52 kann aus einem mehrteiligen Ring bestehen, der auf den Walzengrundkörper 14 montierbar ist. Dabei kann die Stützringaufnahme 52 auch axial beweglich auf dem Walzengrundkörper 14 montiert sein.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass nur das Fräsrohrelement 10 ausgetauscht werden muss. Das Untersetzungsgetriebe 8 und der Walzengrundkörper 14 bleiben gegenüber der Antriebseinrichtung 6 unverändert, so dass keine Justierung des Antriebsstranges erforderlich ist. Das Fräsrohrelement 10 wird durch seinen Sitz auf dem Walzengrundkörper 14 und seiner Lagerung in dem Abtriebselement 16 des Untersetzungsgetriebes 8 automatisch zentriert, wodurch insbesondere Unwuchten vermieden werden. Die leicht lösbaren Befestigungseinrichtungen des Fräsrohrelementes 10 sind vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt.

Claims (15)

  1. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine (1) zum Fräsen von Bodenoberflächen (3), mit
    - einem Maschinenrahmen (2),
    - einer am Maschinenrahmen (2) in einem Walzengehäuse (11) angeordneten Fräswalze (4) mit einem Schnellwechselsystem,
    - einer Antriebseinrichtung (6) zum Antrieb der Fräswalze (4),
    - einem zwischen der Antriebseinrichtung (6) und der Fräswalze (4) wirkenden Untersetzungsgetriebe (8),
    - wobei die Fräswalze (4) zwischen orthogonal zur Drehachse der Fräswalze (4) verlaufenden Walzengehäusewänden (12,13) des Walzengehäuses (11) angeordnet ist,
    - wobei das Schnellwechselsystem einen Walzengrundkörper (14) und mindestens ein auf den Walzengrundkörper (14) aufschiebbares Fräsrohrelement (10) aufweist,
    - wobei die der antriebsseitigen Walzengehäusewand (12) gegenüberliegende Walzengehäusewand (13) zum schnellen Auswechseln von alternativ einsetzbaren Fräsrohrelementen (10) einfach demontierbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Gehäuse (9) des Untersetzungsgetriebes (8) zwischen der Antriebseinrichtung (6) und der antriebsseitigen Walzengehäusewand (12) innerhalb des Maschinenrahmens (2) drehfest an dem Maschinenrahmen (2) befestigt ist.
  2. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (9) des Untersetzungsgetriebes (8) außerhalb des Walzengehäuses (11) drehfest an dem Maschinenrahmen (2) befestigt ist.
  3. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (8) auf der der antriebsseitigen Walzengehäusewand (12) zugewandten Seite ein Abtriebselement (16) aufweist, das das freie Ende des Walzengrundkörpers lagert und den Walzengrundkörper (14) antreibt.
  4. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzengrundkörper (14) über eine Labyrinthdichtung (19) durch die antriebsseitige Walzengehäusewand (12) hindurchgeführt ist und das freie antriebsseitige Ende des Walzengrundkörpers (14) mit dem Abtriebselement (16) drehfest verbunden ist.
  5. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzengrundkörper (14) einerseits an dem dem Untersetzungsgetriebe (8) zugewandten Ende in dem Untersetzungsgetriebe (8) in einem Festlager und andererseits lösbar in der demontierbaren Walzengehäusewand (13) des Walzengehäuses (11) in einem Loslager gelagert ist.
  6. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Fräsrohrelement (10) und der antriebsseitigen Walzengehäusewand (12) Förderschaufeln (18) auf dem Walzengrundkörper (14) vorzugsweise gleichmäßig auf dem Umfang verteilt befestigbar sind.
  7. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Unterkante (20b) der antriebsseitigen Walzengehäusewand (12) geringfügig weiter nach unten zur Bodenoberfläche (3) vorsteht als das Gehäuse (9) des Untersetzungsgetriebes (8).
  8. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die auswechselbaren Fräsrohrelemente (10) einstückig sind.
  9. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzengehäuse (11) in einer parallel zu der Drehachse der Fräswalze (4) verlaufenden Wand (22) eine Auswurföffnung (24) aufweist.
  10. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenntzeichnet, dass unterhalb des Gehäuses (9) des Untersetzungsgetriebes (8) Verschleißelemente (40) vorzugsweise orthogonal und/oder parallel zur Drehachse der Fräswalze (4) bodenparallel angeordnet sind, die sich am Maschinenrahmen (2) abstützen.
  11. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchmesserverhältnis zwischen dem Untersetzungsgetriebe (8) und dem Schnittkreis (26) der Werkzeuge (17) des Fräsrohrelementes (10) im Bereich kleiner 0,45, vorzugsweise im Bereich kleiner 0,4 liegt.
  12. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (8) ein Planetengetriebe aufweist.
  13. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei Fräsrohrelementen (10), die eine Fräsbreite von mehr als die Hälfte der maximalen Fräsbreite aufweisen, ein Stützring (50) auf dem Walzengrundkörper (14) angeordnet ist, auf den das Fräsrohrelement (10) aufschiebbar ist.
  14. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (6) mit einem Riementrieb (28) relativ zu dem Maschinenrahmen (2) nach außen vorsteht und dass das Gehäuse (9) des Untersetzungsgetriebes (8) zwischen einer Riemenscheibe (30) des Riementriebes (28) und der antriebsseitige Walzengehäusewand (12) des Walzengehäuses (11) außerhalb des Walzengehäuses (11) befestigt ist.
  15. Selbstfahrende Straßenfräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die der antriebsseitigen Walzengehäusewand (12) gegenüberliegende Walzengehäusewand (13) zum schnellen Auswechseln von alternativ einsetzbaren Fräsrohrelementen (10) an der Nullseite der Maschine (1) angeordnet ist, an der die Fräswalze (4) mit einer Stirnseite in etwa bündig an der Seite des Maschinenrahmens (2) anliegt, um ein kantennahes Fräsen zu ermöglichen.
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