EP3904603B1 - Schlitzwandfräse - Google Patents

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EP3904603B1
EP3904603B1 EP20172107.3A EP20172107A EP3904603B1 EP 3904603 B1 EP3904603 B1 EP 3904603B1 EP 20172107 A EP20172107 A EP 20172107A EP 3904603 B1 EP3904603 B1 EP 3904603B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
oil
heat exchanger
cutter according
bearing plate
trench cutter
Prior art date
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Active
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EP20172107.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3904603C0 (de
EP3904603A1 (de
Inventor
Christoph Schröppel
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.)
Bauer Spezialtiefbau GmbH
Original Assignee
Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Bauer Spezialtiefbau GmbH filed Critical Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Priority to PCT/EP2021/055501 priority patent/WO2021219279A1/de
Priority to US17/997,475 priority patent/US20230175230A1/en
Priority to CN202180031702.4A priority patent/CN115485436A/zh
Publication of EP3904603A1 publication Critical patent/EP3904603A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3904603C0 publication Critical patent/EP3904603C0/de
Publication of EP3904603B1 publication Critical patent/EP3904603B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/08—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches with digging wheels turning round an axis
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/22—Component parts
    • E02F3/24—Digging wheels; Digging elements of wheels; Drives for wheels
    • E02F3/246—Digging wheels; Digging elements of wheels; Drives for wheels drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/02—Dredgers or soil-shifting machines for special purposes for digging trenches or ditches
    • E02F5/14—Component parts for trench excavators, e.g. indicating devices travelling gear chassis, supports, skids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/20—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels
    • E02F3/205—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels with tools that only loosen the material, i.e. mill-type wheels with a pair of digging wheels, e.g. slotting machines

Definitions

  • the invention relates to a trench wall cutter with at least one pair of cutting wheels, at least one bearing plate on which the cutting wheels of a pair are rotatably arranged on both sides of the bearing plate, a base frame on the underside of which at least one bearing plate is attached, and a cutting wheel drive for driving the Milling wheels via a gear lubricated with gear oil in the end shield, according to the preamble of claim 1.
  • a generic trench cutter is from EP 1 637 794 B1 known.
  • an oil circuit is arranged between the cutting wheels, which are arranged at a lower end of the bearing plate, and a frame housing with the cutting wheel drive. Oil is conveyed from the auger wheels up through the auger blade to the auger wheel drive in the housing by the drive shaft. An oil return follows via a return line in the end shield. During operation, the end shield is covered on both sides by the milling wheels and the support suspension can hardly flow around it.
  • Another generic trench cutter is from EP 1 580 327 B1 known.
  • a drive torque from an individual drive motor is transmitted via a central drive shaft in a bearing plate to a sun wheel, from which the torque is distributed to the individual pairs of cutting wheels.
  • EP 2 924 174 A1 , EP 3 467 209 A1 and JP-H07 138 979 A1 show well-known trench cutters with their mechanical design of the cutter wheel gears. In some cases, the hydraulic connection of the various components is also shown.
  • the invention is based on the object of specifying a trench wall cutter in which a particularly high cutting capacity is ensured with reliable lubrication of a gear arrangement for driving the cutting wheels.
  • the trench cutter according to the invention is characterized in that at least one heat exchanger is arranged above the bearing plate and that an oil circuit is designed to cool the transmission oil, to which at least one heat exchanger is connected above the bearing plate.
  • a basic idea of the invention is based on the knowledge that the gear arrangement in a trench wall cutter is exposed to considerable forces, particularly when cutting through harder soil or rock layers, which can result in the gear oil being heated to a great extent. Excessive heating of the gear oil can cause a lubricating film to break off on contacting gears and lead to increased wear on the gears and bearings. This can limit the milling performance and shorten the service life of the gearbox.
  • an oil circuit with at least one heat exchanger through which the transmission oil is conducted.
  • the heat exchanger is located away from the milling point and the end shield with the gear, namely above the end shield.
  • the oil circuit can be formed by means of oil lines.
  • targeted cooling takes place at an exposed area in the fluid-filled milling slot of the housing above the milling wheels and above the end shield.
  • This area on or even above the base frame offers the possibility of a very large wall construction of a preferably plate-shaped heat exchanger.
  • Several heat exchangers can also be arranged. In this way, even if the transmission oil in the oil circuit heats up considerably, it can be cooled down to a desired operating temperature, so that the oil has a desired viscosity for forming a stable lubricating film during operation. In this way, particularly high milling performance can be achieved.
  • a preferred embodiment of the invention is that the heat exchanger is designed as a plate which is detachably attached to the base frame or to a holding device above the base frame.
  • the heat exchanger can therefore be attached to struts of the base frame or to the holding device on which the base frame is suspended.
  • the holding device can be a guide rod, a holding cable and/or feed lines.
  • the milling drive is arranged in a housing and that the heat exchanger is formed in or on an outer wall of the housing.
  • the base frame is essentially formed by the housing of the milling wheel drive.
  • the heat exchanger can be designed in a compact manner on the housing.
  • the outer wall of the housing is designed as a cooling wall, with at least one groove being introduced on an inside of the cooling wall to form an oil duct, in which a hose-shaped or tubular line is arranged.
  • the at least one outer wall of the housing can be designed as a cooling wall in which at least one oil duct is arranged, oil for cooling being able to be conducted through the at least one oil duct in the outer wall of the housing.
  • a preferred embodiment of the invention consists, in particular, in that the oil duct is designed in the shape of a loop, preferably in a meandering shape, in the outer wall of the housing.
  • the oil in the cooling wall can be cooled particularly strongly and quickly.
  • the heat exchanger is designed in particular as a separate plate which is detachably fastened. This means that existing trench cutters can also be retrofitted or converted.
  • the plate can be in two parts, with a cover plate covering an oil duct in a base plate.
  • the cooling plate can also be applied, in particular screwed, to a smooth-surfaced housing wall.
  • a particularly expedient embodiment is achieved according to a further development of the invention in that at least one groove is introduced to form the oil duct on an inside of the cooling wall, in which a hose or tubular line is arranged.
  • the groove can accordingly run in a loop or meander shape.
  • the plate-shaped heat exchanger comprises a metal with high thermal conductivity, in particular aluminum or an aluminum alloy.
  • a metal is provided which has a higher thermal conductivity than steel.
  • a particularly strong cooling effect can be achieved in this way. In a test, a cooling capacity of approx. 3.2 kW was achieved when using a steel plate, while a cooling capacity of approx. 11.2 kW was achieved when using an aluminum plate.
  • a further preferred embodiment of the invention consists in that at least one pumping device is provided, through which the oil in the oil circuit can be pumped.
  • the pump device can be an electrically or hydraulically driven pump, preferably with a variable delivery volume.
  • the pump device can be driven by a control device, which changes the delivery flow through the oil duct depending on the current oil temperature, which can be detected, for example, by a temperature sensor. Heat can be dissipated as required in this way.
  • a particularly simple configuration of a trench wall cutter according to the invention is achieved in that the pump device comprises a shaft driven by the cutter drive, which shaft is provided on its outside with at least one conveying helix to form a worm pump.
  • the shaft of the pumping device can be driven in rotation by the cutting wheel drive via a separate drive train.
  • the shaft is the drive shaft, which extends from the cutting wheel drive through the bearing plate to the cutting wheels.
  • the drive shaft runs essentially vertically and is provided on its outside with a conveyor helix, in particular grooves, through which oil in the shaft channel is conveyed upwards along the shaft by the cutting wheels.
  • the cutting wheel drive preferably includes one or more hydraulic motors.
  • a control valve which blocks an oil line channel of the oil circuit at a first low temperature and releases the oil line channel at a second, higher temperature.
  • the control valve can be actuated depending on the oil temperature by the control already mentioned above. In particular when starting the cutting wheel drive with a low temperature of the gear oil, the oil duct will be blocked so that the gear oil is heated to the operating temperature as quickly as possible. When a second, higher temperature is exceeded, the control valve can then open and release the oil line channel. Thus, oil can flow through the oil duct into the heat exchanger, so that a corresponding cooling can be achieved.
  • the at least one cooling wall can be arranged at any point on the outside of the housing or the milling frame. According to one embodiment of the invention, it is particularly advantageous that at least two cooling walls are provided, which are arranged on the longitudinal sides of the housing. As a result, sufficient cooling can also take place in the event of particularly strong heating.
  • the housing can be designed as a lattice frame, on or in which one or more cooling plates are arranged.
  • a trench wall cutter 10 according to the invention 1 has a base frame 30 with a housing 31 on the underside of which two plate-shaped end shields 14 are attached.
  • a cutting wheel 12 with a multiplicity of cutting teeth 13 for cutting off soil material are rotatably mounted on both sides of the bearing plates 14 .
  • a wedge-shaped suspension feed 16 can be arranged between the two pairs of cutting wheels 12 on the underside of the base frame 30 .
  • a support and milling suspension can be introduced into the milling slot formed via the suspension feed 16 .
  • the supplied suspension can be provided with a binder, so-called soil cement can be formed by mixing it with the milled off soil fragments, which can harden in the milled trench to form a trench wall segment.
  • Plate-shaped adjusting and guiding elements 18 are provided along the narrow sides of the base frame 30 . These can lie against the wall of the cut trench during cutting, with the trench wall cutter 10 being able to be guided and adjusted in the cut cut by a corresponding adjustment of the adjusting elements 18 .
  • a cable suspension or a guide rod for holding and vertically adjusting the trench wall cutter 10 in the cut trench is provided in a known manner.
  • a plate-shaped outer wall 32 is provided to form a heat exchanger 60, which as a in the figures 2 and 3 cooling wall 34 shown in detail is formed.
  • the cooling wall 34 can form a wall of the housing 31 .
  • the heat exchanger 60 with the cooling wall 34 is according to 3 designed as a flat plate, preferably made of stainless steel.
  • the cooling wall 34 has an inner side 35 directed towards the housing 31 and an opposite outer side 37 which forms an outside of the housing 31 in the assembled state.
  • a groove 38 is milled along the inside 35 of the cooling wall 34, which according to the representation of FIG 2 is designed meandering.
  • a line 40 made of a metal tube, such as copper, is inserted.
  • the line 40 thus forms the oil line channel 36 in the cooling wall 34.
  • the line 40 has connections 42 at its ends, with which the heat exchanger 60 can be connected to an oil circuit 50, which is partially shown schematically in FIG 4 is shown.
  • a partially indicated cutting wheel drive 20 is shown with numerous bearings. From the cutting wheel drive 20, a drive shaft 22 (only partially shown) for each bearing plate 14 extends downwards to the cutting wheels 12 lying below.
  • the drive shaft 22 is provided on its outside with conveying grooves, not shown, which can convey gear oil from the area of the cutting wheels 12 upwards in the direction of the cutting wheel drive 20 .
  • the oil flows through the bearings and gear wheel arrangement of the only schematically indicated cutting wheel drive 20.
  • the cutting wheel drive 20 can preferably include at least one hydraulic motor and an output and distribution gear.
  • At least part of the transmission oil is conducted via a pump device (not shown) via a feed 44 of an oil circuit 50 to an upper connection of the heat exchanger 60 with a meandering oil duct 36 in the cooling wall 34 .
  • the heated oil can flow through the meandering oil duct 36 in the cooling wall 34 from top to bottom and in the process emit heat to the cooling wall 34 with its free outer side facing the suspension-filled slot.
  • the oil duct 36 can be formed in the cooling wall 34 with a slight gradient of, for example, approximately 15°, so that an oil flow can be set without a great deal of pressure being applied.
  • the cooled transmission oil is routed back to the cutting wheel drive 20 via a return line 46 of the oil circuit 50 .
  • the transmission oil can be routed downwards from the cutting wheel drive 20 to the cutting wheels with the distribution gear.
  • the oil which has been heated up again in particular in the area of the distribution gear, can then be pumped upwards again via the conveying effect of the drive shaft 22 to the cutting wheel drive 20 and the heat exchanger 60 above the end shield 14 .
  • a control valve 28 is provided on the supply line 44 or, as shown, on the return line 46 in order to control the flow of oil through the oil line channel 36 . At the intended temperatures, this can control the oil flow through the oil duct 36 and block or open it altogether. The control takes place depending on temperature sensors, not shown, which measure a temperature of the transmission oil at one or more points in the oil circuit 50 .
  • the cooling circuit can also have a branch for pressure equalization of the transmission arrangement.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schlitzwandfräse mit mindestens einem Paar von Fräsrädern, mindestens einem Lagerschild, an welchem die Fräsräder eines Paares zu beiden Seiten des Lagerschildes drehbar angeordnet sind, einem Grundrahmen, an dessen Unterseite das mindestens eine Lagerschild angebracht ist, und einem Fräsradantrieb zum Antreiben der Fräsräder über ein mit Getriebeöl geschmiertes Getriebe in dem Lagerschild, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine gattungsgemäße Schlitzwandfräse ist aus der EP 1 637 794 B1 bekannt. Bei dieser Schlitzwandfräse ist ein Ölkreislauf zwischen den Fräsrädern, welche an einem unteren Ende des Lagerschildes angeordnet sind, und einem Rahmengehäuse mit dem Fräsradantrieb angeordnet ist. Öl wird mittels der Antriebswelle von den Fräsrädern durch das Frässchild nach oben zu dem Fräsradantrieb in dem Gehäuse gefördert. Ein Ölrücklauf folgt über eine Rücklaufleitung im Lagerschild. Im Betrieb ist das Lagerschild zu beiden Seiten von den Fräsrädern abgedeckt und kann kaum von Stützsuspension umströmt werden.
  • Eine weitere gattungsgemäße Schlitzwandfräse ist aus der EP 1 580 327 B1 bekannt. Bei dieser Schlitzwandfräse wird ein Antriebsdrehmoment eines einzelnen Antriebsmotors über eine zentrale Antriebswelle in einem Lagerschild zu einem Sonnenrad übertragen, von welchem das Drehmoment auf die einzelnen Fräsradpaare verteilt wird.
  • Aus der nachveröffentlichten WO 2020/114 656 A1 (& EP 3 701 091 A1 ) ist ein Hydraulikschaltbild einer Schlitzwandfräse bekannt. Optional wird ein Wärmetauscher in einer Ölrücklaufleitung ins Fräsgetriebe vorgeschlagen. Über die Anordnung des Wärmetauschers gibt diese Offenbarung allerdings keinerlei Hinweise.
  • Die EP 2 924 174 A1 , EP 3 467 209 A1 und JP-H07 138 979 A1 zeigen bekannte Schlitzwandfräsen mit ihrem mechanischen Aufbau der Fräsradgetriebe. Teilweise wird auch der hydraulische Anschluss der diversen Komponenten aufgezeigt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlitzwandfräse anzugeben, bei welcher eine besonders hohe Fräsleistung bei zuverlässiger Schmierung einer Getriebeanordnung zum Antrieb der Fräsräder gewährleistet ist.
  • Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Schlitzwandfräse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Schlitzwandfräse ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wärmetauscher oberhalb des Lagerschildes angeordnet ist und dass zum Kühlen des Getriebeöls ein Ölkreislauf ausgebildet ist, an welchen der mindestens eine Wärmetauscher oberhalb des Lagerschildes angeschlossen ist.
  • Ein Grundgedanke der Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Getriebeanordnung bei einer Schlitzwandfräse insbesondere beim Durchfräsen härterer Boden- oder Gesteinsschichten erheblichen Kräften ausgesetzt ist, durch welche sich eine starke Erwärmung des Getriebeöls ergeben kann. Eine übermäßige Erwärmung des Getriebeöls kann dazu führen, dass ein Schmierfilm an sich kontaktierenden Zahnrädern abreißt und zu einem erhöhten Verschleiß an den Zahnrädern und an den Lagern führt. Hierdurch können die Fräsleistung beschränkt und die Lebensdauer des Getriebes verkürzt werden.
  • Um diesem Problem zu begegnen, ist es nach der Erfindung vorgesehen, einen Ölkreislauf mit mindestens einem Wärmetauscher vorzusehen, durch welchen das Getriebeöl geleitet wird. Der Wärmetauscher wird dabei entfernt von der Frässtelle und dem Lagerschild mit dem Getriebe, nämlich oberhalb des Lagerschildes angeordnet. Der Ölkreislauf kann mittels Ölleitungen gebildet werden.
  • Damit erfolgt gemäß der Erfindung eine gezielte Kühlung an einem freiliegenden Bereich im mit Flüssigkeit gefülltem Frässchlitz des Gehäuses oberhalb der Fräsräder und oberhalb des Lagerschilds. Dieser Bereich am oder sogar über dem Grundrahmen bietet die Möglichkeit einer sehr großflächigen Wandausbildung eines vorzugsweise plattenförmigen Wärmetauschers. Es können auch mehrere Wärmetauscher angeordnet werden. Auf diese Weise kann selbst bei einer starken Erwärmung des Getriebeöls im Ölkreislauf dieses auf eine gewünschte Betriebstemperatur abgekühlt werden, so dass das Öl eine gewünschte Viskosität zum Ausbilden eines stabilen Schmierfilms im Betrieb hat. So sind besonders hohe Fräsleistungen erreichbar.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass der Wärmetauscher als eine Platte ausgebildet ist, welche an dem Grundrahmen oder an einer Halteeinrichtung oberhalb des Grundrahmens lösbar befestigt ist. Der Wärmetauscher kann also an Streben des Grundrahmens oder an der Halteeinrichtung angebracht sein, an welchem der Grundrahmen aufgehängt ist. Die Halteeinrichtung kann eine führungsstange, eine Halteseil und/oder Zuführleitungen sein.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass der Fräsantrieb in einem Gehäuse angeordnet ist und dass der Wärmetauscher in oder an einer Außenwand des Gehäuses ausgebildet ist. Bei einer kompakten Fräse, etwa einer CSM-Fräse, ohne Führungsplatten ist der Grundrahmen im wesentlichen durch das Gehäuse des Fräsradantriebs gebildet. Dabei kann der Wärmetauscher kompakt an dem Gehäuse ausgebildet sein.
  • Dabei ist es vorteilhaft, dass die Außenwand des Gehäuses als eine Kühlwand ausgebildet ist, wobei zum Bilden eines Ölleitungskanals an einer Innenseite der Kühlwand mindestens eine Nut eingebracht ist, in welcher eine schlauch- oder rohrförmige Leitung angeordnet ist. Die mindestens eine Außenwand des Gehäuses kann als eine Kühlwand ausgebildet sein, in welcher mindestens ein Ölleitungskanal angeordnet ist, wobei Öl zum Kühlen durch den mindestens einen Ölleitungskanal in der Außenwand des Gehäuses leitbar ist.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht insbesondere darin, dass der Ölleitungskanal schleifenförmig, vorzugsweise mäanderförmig in der Außenwand des Gehäuses ausgebildet ist. Hierdurch kann eine besonders starke und schnelle Abkühlung des Öls in der Kühlwand erzielt werden.
  • Der Wärmetauscher ist insbesondere als eine separate Platte ausgebildet ist, welche lösbar befestigt ist. Somit können auch bestehende Schlitzwandfräsen nach- oder umgerüstet werden. Die Platte kann zweiteilig sein, wobei eine Abdeckplatte einen Ölleitungskanal in einer Grundplatte abdeckt. Die Kühlplatte kann auch an eine glattflächige Gehäusewand aufgebracht, insbesondere angeschraubt sein.
  • Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltungsform wird nach einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielt, dass zum Bilden des Ölleitungskanals an einer Innenseite der Kühlwand mindestens eine Nut eingebracht ist, in welcher eine schlauch- oder rohrförmige Leitung angeordnet ist. Die Nut kann dabei entsprechend schleifen- oder mäanderförmig verlaufen. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Nut durch eine entsprechende Abdichtung unmittelbar als Ölleitungskanal auszubilden. Die Verwendung einer schlauch- oder rohrförmigen Leitung, welche aus Metall, vorzugsweise Edelstahl, oder Kunststoff sein kann, führt zu einer besonders einfachen Ausgestaltung mit hoher Dichtheit.
  • Eine besonders gute Abkühlung kann bei der erfindungsgemäßen Schlitzwandfräse dadurch erzielt werden, dass der plattenförmige Wärmetauscher ein Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, umfasst. Insbesondere ist ein Metall vorgesehen, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Stahl aufweist. Hierdurch kann ein besonders starker Abkühlungseffekt erzielt werden. So wurde bei einem Versuch eine Kühlleistung bei Verwendung einer Stahlplatte von ca. 3,2 kW erzielt, während bei Verwendung einer Aluplatte eine Kühlleistung von ca. 11,2 kW erreicht wurde.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass mindestens eine Pumpeinrichtung vorgesehen ist, durch welche das Öl in dem Ölkreislauf förderbar ist. Die Pumpeinrichtung kann dabei eine elektrisch oder hydraulisch angetriebene Pumpe sein, vorzugsweise mit einem variablen Fördervolumen. Insbesondere kann dabei die Pumpeinrichtung von einer Steuereinrichtung angetrieben sein, welche abhängig von der aktuellen Öltemperatur, die etwa durch einen Temperatursensor erfasst werden kann, den Förderstrom durch den Ölleitungskanal ändert. Es kann so eine bedarfsgerechte Wärmeabfuhr erfolgen.
  • Eine besonders einfache Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräse wird dadurch erreicht, dass die Pumpeinrichtung eine vom Fräsantrieb angetriebene Welle umfasst, welche an ihrer Außenseite zum Bilden einer Schneckenpumpe mit mindestens einer Förderwendel versehen ist. Die Welle der Pumpeinrichtung kann dabei über einen separaten Antriebsstrang vom Fräsradantrieb drehend angetrieben werden.
  • Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsvariante der Erfindung, dass die Welle die Antriebswelle ist, welche sich von dem Fräsradantrieb durch das Lagerschild zu den Fräsrädern erstreckt. Die Antriebswelle verläuft dabei im Wesentlichen vertikal und ist an ihrer Außenseite mit einer Förderwendel, insbesondere Rillung versehen, durch welche Öl in dem Wellenkanal entlang der Welle von den Fräsrädern nach oben gefördert wird. Hierdurch lässt sich ohne großen konstruktiven Aufwand eine Ölförderung von den Fräsrädern in Richtung des Fräsradantriebs einstellen. Der Fräsradantrieb umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Hydraulikmotoren.
  • Für eine gezielte Steuerung des Ölstroms kann es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft sein, dass ein Steuerventil vorgesehen ist, welches bei einer ersten niedrigen Temperatur einen Ölleitungskanal des Ölkreislaufs sperrt und bei einer zweiten höheren Temperatur den Ölleitungskanal freigibt. Das Steuerventil kann durch die bereits oben genannte Steuerung abhängig von der Öltemperatur betätigt werden. Insbesondere bei einem Anfahren des Fräsradantriebes mit einer niedrigen Temperatur des Getriebeöls wird der Ölleitungskanal gesperrt sein, so dass das Getriebeöl möglichst zügig auf die Betriebstemperatur erwärmt wird. Bei Übersteigen einer zweiten höheren Temperatur kann dann das Steuerventil öffnen und den Ölleitungskanal freigeben. Somit kann Öl durch den Ölleitungskanal in den Wärmetauscher strömen, so dass eine entsprechende Abkühlung erzielt werden kann.
  • Grundsätzlich kann die mindestens eine Kühlwand an einer beliebigen Stelle an der Außenseite des Gehäuses oder des Fräsrahmens angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es nach einer Ausführungsform der Erfindung, dass mindestens zwei Kühlwände vorgesehen sind, die an den Längsseiten des Gehäuses angeordnet sind. Hierdurch kann eine ausreichende Kühlung auch bei einer besonders starken Erwärmung erfolgen. Das Gehäuse kann als ein Gitterrahmen ausgebildet sein, an oder in dem eine oder mehrere Kühlplatten angeordnet sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter beschrieben, welches schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräse;
    Fig. 2
    eine schematische teilgeschnittene Darstellung zum Verlauf eines Ölleitungskanals bei der Schlitzwandfräse von Fig. 1;
    Fig. 3
    eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht durch eine Kühlwand für die Erfindung; und
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung eines Teils des Ölkreislaufs bei einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräse.
  • Eine erfindungsgemäße Schlitzwandfräse 10 gemäß Fig. 1 weist einen Grundrahmen 30 mit einem Gehäuse 31 auf, an dessen Unterseite zwei plattenförmige Lagerschilde 14 angebracht sind. An den Lagerschilden 14 sind jeweils zu beiden Seiten ein Fräsrad 12 mit einer Vielzahl von Fräszähnen 13 zum Abfräsen von Bodenmaterial drehbar gelagert. Weiterhin kann an der Unterseite des Grundrahmens 30 eine keilförmige Suspensionszuführung 16 zwischen den beiden Paaren von Fräsrädern 12 angeordnet sein. Über die Suspensionszuführung 16 kann im Fräsbetrieb eine Stütz- und Frässuspension in den gebildeten Frässchlitz eingeleitet werden. Die zugeführte Suspension kann mit einem Bindemittel versehen sein, wobei durch ein Durchmischen mit dem abgefrästen Bodenklein ein sogenannter Bodenzement gebildet werden kann, welcher im Frässchlitz zum Bilden eines Schlitzwandsegmentes aushärten kann.
  • Entlang den schmalen Seiten des Grundrahmens 30 sind plattenförmige Stell- und Führungselemente 18 vorgesehen. Diese können im Fräsbetrieb an der Wand des Frässchlitzes anliegen, wobei die Schlitzwandfräse 10 durch eine entsprechende Verstellung der Stellelemente 18 im Frässchlitz geführt und verstellt werden kann. An einer Oberseite des Gehäuses 31 des Grundrahmens 30 ist in bekannter Weise eine Seilaufhängung oder eine Führungsstange zum Halten und vertikalen Verstellen der Schlitzwandfräse 10 im Frässchlitz vorgesehen.
  • An einer oder vorzugsweise beiden Längsseiten des kastenförmigen Grundrahmens 30 ist zum Bilden eines Wärmetauschers 60 eine plattenförmige Außenwand 32 vorgesehen, welche als eine in den Figuren 2 und 3 näher dargestellte Kühlwand 34 ausgebildet ist. Die Kühlwand 34 kann eine Wand des Gehäuses 31 bilden.
  • Der Wärmetauscher 60 mit der Kühlwand 34 ist gemäß Fig. 3 als eine ebene Platte vorzugsweise aus Edelstahl ausgeführt. Die Kühlwand 34 weist eine zum Gehäuse 31 gerichtete Innenseite 35 und eine gegenüberliegende Außenseite 37 auf, welche im montierten Zustand eine Außenseite des Gehäuses 31 bildet. Entlang der Innenseite 35 der Kühlwand 34 ist eine Nut 38 eingefräst, welche gemäß der Darstellung von Fig. 2 mäanderförmig ausgebildet ist. In diese schleifenförmige Nut 38 ist eine Leitung 40 aus einem metallischen Rohr, etwa aus Kupfer, eingelegt. Die Leitung 40 bildet so den Ölleitungskanal 36 in der Kühlwand 34. Die Leitung 40 weist an ihren Enden Anschlüsse 42 auf, mit welchen der Wärmetauscher 60 an einen Ölkreislauf 50 angeschlossen werden kann, welcher teilweise schematisch in Fig. 4 dargestellt ist.
  • Gemäß der stark schematisierten Darstellung von Fig. 4 ist ein teilweise angedeuteter Fräsradantrieb 20 mit zahlreichen Lagerungen dargestellt. Von dem Fräsradantrieb 20 geht nach unten für jedes Lagerschild 14 eine nur teilweise dargestellte Antriebswelle 22 zu den unten liegenden Fräsrädern 12 ab. Die Antriebswelle 22 ist an ihrer Außenseite mit nicht dargestellten Förderrillen versehen, welche ein Getriebeöl aus dem Bereich der Fräsräder 12 nach oben in Richtung zum Fräsradantrieb 20 fördern können. Das Öl durchströmt dabei die Lagerungen und Zahnradanordnung des nur schematisch angedeuteten Fräsradantriebes 20. Der Fräsradantrieb 20 kann vorzugsweise mindestens einen Hydraulikmotor und ein Abtriebs- und Verteilgetriebe umfassen.
  • Über eine nicht dargestellte Pumpeinrichtung wird zumindest ein Teil des Getriebeöls über einen Vorlauf 44 eines Ölkreislaufes 50 zu einem oberen Anschluss des Wärmetauschers 60 mit einem mäanderförmigen Ölleitungskanal 36 in der Kühlwand 34 geleitet. Das erwärmte Öl kann in der Kühlwand 34 den mäanderförmigen Ölleitungskanal 36 von oben nach unten durchströmen und dabei Wärme an die Kühlwand 34 mit ihrer zum suspensionsgefüllten Schlitz gerichteten freien Außenseite abgeben. Der Ölleitungskanal 36 kann in der Kühlwand 34 mit einem leichten Gefälle von beispielsweise ca. 15° ausgebildet sein, so dass eine Ölströmung ohne großen Druckaufwand eingestellt werden kann.
  • Über einen Rücklauf 46 des Ölkreislaufes 50 wird das gekühlte Getriebeöl zurück zum Fräsradantrieb 20 geleitet. Über eine Rücklaufleitung 52 kann das Getriebeöl vom Fräsradantrieb 20 nach unten zu den Fräsrädern mit dem Verteilgetriebe geleitet werden. Das insbesondere im Bereich des Verteilgetriebes wieder aufgewärmte Öl kann dann erneut über die Förderwirkung der Antriebswelle 22 nach oben zu dem Fräsradantrieb 20 und dem Wärmetauscher 60 oberhalb des Lagerschildes 14 geleitet werden. Zur Steuerung der Öldurchströmung durch den Ölleitungskanal 36 ist am Vorlauf 44 oder, wie dargestellt, am Rücklauf 46 ein Steuerventil 28 vorgesehen. Dieses kann bei vorgesehenen Temperaturen den Ölfluss durch den Ölleitungskanal 36 steuern und insgesamt sperren oder öffnen. Die Steuerung erfolgt dabei abhängig von nicht dargestellten Temperatursensoren, welche eine Temperatur des Getriebeöls an einer oder mehreren Stellen in dem Ölkreislauf 50 messen. Der Kühlkreislauf kann auch eine Abzweigung zum Druckausgleich der Getriebeanordnung aufweisen.

Claims (10)

  1. Schlitzwandfräse mit
    - mindestens einem Paar von Fräsrädern (12),
    - mindestens einem Lagerschild (14), an welchem die Fräsräder (12) eines Paares zu beiden Seiten des Lagerschildes (14) drehbar angeordnet sind,
    - einem Grundrahmen (30), an dessen Unterseite das mindestens eine Lagerschild (14) angebracht ist, und
    - einem Fräsradantrieb (20) zum Antreiben der Fräsräder (12) über ein mit Getriebeöl geschmiertes Getriebe in dem Lagerschild (14),
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass mindestens ein Wärmetauscher (60) oberhalb des Lagerschildes (14) angeordnet ist und
    - dass zum Kühlen des Getriebeöls ein Ölkreislauf (50) ausgebildet ist, an welchen der mindestens eine Wärmetauscher (60) oberhalb des Lagerschildes (14) angeschlossen ist.
  2. Schlitzwandfräse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wärmetauscher (60) als eine Platte ausgebildet ist, welche an dem Grundrahmen (30) oder an einer Halteeinrichtung oberhalb des Grundrahmens (30) lösbar befestigt ist.
  3. Schlitzwandfräse nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Fräsantrieb (20) in einem Gehäuse (31) angeordnet ist und
    dass der Wärmetauscher (60) in oder an einer Außenwand (32) des Gehäuses (30) ausgebildet ist.
  4. Schlitzwandfräse nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Außenwand (32) des Gehäuses (31) als eine Kühlwand (34) ausgebildet ist, wobei zum Bilden eines Ölleitungskanals (36) an einer Innenseite der Kühlwand (34) mindestens eine Nut (38) eingebracht ist, in welcher eine schlauch- oder rohrförmige Leitung (40) angeordnet ist.
  5. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der plattenförmige Wärmetauscher (60) ein Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, umfasst.
  6. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens eine Pumpeinrichtung vorgesehen ist, durch welche das Öl in dem Ölkreislauf (50) förderbar ist.
  7. Schlitzwandfräse nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Pumpeinrichtung eine vom Fräsradantrieb (20) angetriebene Welle umfasst, welche an ihrer Außenseite mit mindestens einer Förderwendel versehen ist.
  8. Schlitzwandfräse nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Welle die Antriebswelle (22) ist, welche sich von dem Fräsradantrieb (20) durch das Lagerschild (14) zu den Fräsrädern (12) erstreckt.
  9. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein Steuerventil (28) vorgesehen ist, welches bei einer ersten niedrigen Temperatur einen Ölleitungskanal (36) des Ölkreislaufs (50) zum Wärmetauscher (60) sperrt und bei einer zweiten höheren Temperatur den Ölleitungskanal (36) freigibt.
  10. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass mindestens zwei Kühlwände (34) vorgesehen sind, welche an den Längsseiten des Gehäuses (30) angeordnet sind.
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