EP4074898B1 - Schlitzwandfräse und verfahren zum ändern einer fräsbreite einer schlitzwandfräse - Google Patents

Schlitzwandfräse und verfahren zum ändern einer fräsbreite einer schlitzwandfräse Download PDF

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EP4074898B1
EP4074898B1 EP21167909.7A EP21167909A EP4074898B1 EP 4074898 B1 EP4074898 B1 EP 4074898B1 EP 21167909 A EP21167909 A EP 21167909A EP 4074898 B1 EP4074898 B1 EP 4074898B1
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EP
European Patent Office
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cutting wheel
diaphragm wall
module
cutting
wheel drive
Prior art date
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Active
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EP21167909.7A
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French (fr)
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EP4074898A1 (de
EP4074898C0 (de
Inventor
Ludwig Andreas Huber
Leonhard Weixler
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Bauer Maschinen GmbH
Original Assignee
Bauer Maschinen GmbH
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Publication date
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Priority to KR1020237034675A priority patent/KR20230164081A/ko
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    • 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
    • E02F3/20—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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to the further development of a trench wall cutter with at least one bearing plate, a central drive shaft, which is arranged in the bearing plate, at least two cutting wheel drives, each of which is arranged on one side of the bearing plate, and at least two cutting wheels, each of which is mounted on a cutting wheel drive and of these can be driven to rotate.
  • the invention further relates to a method for changing a milling width of a trench wall cutter, wherein existing first milling wheels with a first milling wheel width are changed and replaced by second milling wheels with a second milling wheel width, which is different from the first milling wheel width, according to the preamble of claim 14.
  • a generic trench wall cutter with a bearing plate and a cutting wheel drive with a cutting wheel arranged on the side is, for example, from EP 1 666 671 B1 known.
  • the milling wheel drive is designed as a gear. Via a central drive shaft in the end shield, a drive torque is transmitted from a drive motor mounted on the milling frame to transversely directed drive shafts, which distribute the drive torque between the two milling wheel drives.
  • the milling wheel drives are usually designed as reduction gears.
  • the milling wheel drives protrude into a hollow hub area of the drum-shaped milling wheels, which are mounted on the milling wheel drives via a pivot bearing arrangement.
  • the milling wheels are designed in such a way that they reach up to the end shield for effective milling.
  • the axial length of the milling wheels determines the width of the milling slot.
  • the width of the milling slot is therefore twice the length of the milling wheels plus the width of the end shield.
  • Diaphragm wall milling machines are used to create diaphragm walls or sealing walls in the ground, whereby the milling slot formed in the ground is filled with a hardening concrete or sealant.
  • a typical slot width is around 1 meter, although diaphragm wall widths of up to 2 meters and more may also have to be created depending on the respective requirements.
  • the document EP1882781 A1 describes a trench wall cutter with at least one bearing plate, at least two hydraulic motors as cutting wheel drives, which are each arranged on one side of the bearing plate, and with at least two cutting wheels, which are each mounted on a cutting wheel drive and can be driven in rotation by this, the hydraulic motors each being a detachable one Milling wheel drive module can be viewed.
  • the document JPH02104817A discloses a trench wall cutter with at least one bearing plate, at least two cutting wheel drives, each of which is arranged on one side of the bearing plate, and with at least two cutting wheels, each of which is mounted on a cutting wheel drive and can be driven in rotation by it.
  • the document US6626500B1 discloses a trench wall cutter with at least one end shield and a hydraulic motor as a cutting wheel drive.
  • Another generic trench wall cutter comes from the EP 1 637 794 B1
  • the invention is based on the object of specifying a trench wall cutter and a method with which different slot widths can be produced particularly efficiently.
  • the trench wall cutter according to the invention is such that the cutting wheel drives are each designed as a detachable cutting wheel drive module and that an adapter module is arranged between the end shield and each cutting wheel drive module, which is detachable and exchangeable to adapt to different cutting wheel widths.
  • a basic idea of the invention is to construct the trench wall cutter in a modular manner with regard to the cutting wheel drive and its holder.
  • slot wall width When the slot wall width is changed, not only the milling wheels with a changed slot width are replaced. Rather, it is provided according to the invention to also change and adapt the position of the milling wheel drive when the milling width of a milling wheel is changed.
  • each milling wheel drive is designed as a milling wheel drive module, which can be easily assembled and dismantled as a unit.
  • a milling wheel drive module in the sense of the invention can be a drive motor flanged to the end shield with or without a gear or just a gear that is driven via a drive shaft in the end shield.
  • an adapter module is arranged between the bearing plate and the milling wheel drive module, which can be easily changed and adapted when replacing milling wheels with a changed milling width.
  • the adapter module can each have a correspondingly adapted axial width, so that the existing milling wheel drive module is preferably further loaded centrally, i.e. the point of application of the forces caused by the milling wheels act approximately centrally on the milling wheel drive and a corresponding pivot bearing arrangement. In this way, undesirable transverse forces and tilting moments on the milling wheel drive can be largely avoided, so that maintenance costs are reduced and a long service life of the motor and/or the gearbox is further ensured.
  • the same milling wheel drive modules can be used for different milling widths with essentially the same favorable load.
  • the design of the milling wheel drive modules and the pivot bearing arrangements can be designed the same for both sides of the end shield, so that only a few components must be kept available for a large number of trench wall cutters with different slot widths. If necessary, the milling wheel drive modules can also be changed and/or changed in a simple manner.
  • the milling wheel drive module has a sleeve-shaped housing on which a drum-shaped milling wheel is rotatably mounted via a pivot bearing arrangement.
  • the pivot bearing arrangement preferably has rolling bearings, which are preferably positioned in an O-arrangement on the outer circumference of the sleeve-shaped housing. With this arrangement, long bearing lives can be achieved.
  • the rotary bearing can be arranged on an outside or on an inside of a housing wall.
  • an axial center of the pivot bearing arrangement is aligned with an axial center of the milling wheels.
  • the position of the milling wheels on the milling wheel drives can be selected so that the inner edge of the milling wheels must reach up to the end shield for effective milling. As the milling wheel width increases, one center of the milling wheel shifts further outwards.
  • the milling wheel drive module can track the center displacement. The enlargement of the adapter module can correspond to approximately half the length of the milling wheel extension. Unfavorable transverse and tilting forces on the gear arrangement are thus avoided, since the operating forces during milling can be introduced into the bearing arrangement as symmetrically as possible.
  • a damping element for damping torque shocks can be arranged between the output shaft and the milling wheel.
  • the adapter module is designed in a ring shape with a central passage for a shaft to pass through.
  • the adapter module can be solid.
  • the adapter module can be easily detachably connected via screw connections on the one hand to the milling wheel drive module and on the other hand to the end shield.
  • a further expedient embodiment of the invention is that the adapter module is box-shaped with an inner cavity. Especially at By setting larger slot widths, a relatively light construction can be achieved. At the same time, the formation of a closed internal cavity ensures that no excessive additional need for gear oil is caused by the attachment of the adapter module.
  • the adapter module is preferably made of a steel material and is in particular welded, although light metal materials can also be used.
  • the box-shaped adapter module has two side plates, an axially circumferential peripheral wall and a sleeve for forming a central passage.
  • a hollow adapter module with an inner closed cavity can be produced in a simple manner.
  • the adapter module has at least one additional passage channel for an oil passage.
  • An oil channel is preferably arranged in a lower region of the adapter module and/or in an upper region. This means that oil can be reliably drained and filled via the end shield in the connected milling wheel gear modules.
  • the milling wheel drive modules have a gear that can be driven via a central drive shaft in the end shield.
  • the housing of the milling wheel drive modules there is an arrangement of toothed elements, which in particular form a reduction gear.
  • the milling wheel drive module has a drive motor with or without a gearbox arranged on the end shield.
  • the milling wheel drive module can in particular be designed as a direct drive for directly driving the milling wheel attached to it.
  • the type of drive for this drive is basically any, with an electric motor in particular is compact and also easy to assemble.
  • the direct drive can be provided with or without a gear stage, in particular a reduction gear.
  • the milling drive module has an input shaft on the side of the end shield and an axially opposite output shaft, which is releasably connected to the associated milling wheel.
  • the milling wheel drive module thus has a defined input element and a defined output element for torque transmission.
  • An input shaft or an output shaft in the sense of the invention can also be understood as a ring gear or a gear without a pronounced elongated extension.
  • the input shaft and/or the output shaft preferably have an easily detachable, torque-transmitting connection, such as an axial keyway connection. This allows for easy assembly and disassembly of the milling wheel drive module.
  • an exchangeable adapter shaft is detachably arranged between the central drive shaft and the respective milling wheel drive module.
  • the length of the detachable adapter shaft depends on the width of the adapter module.
  • the adapter shaft allows continued good torque transmission from the central drive shaft in the end shield to the input shaft of the milling wheel drive module.
  • a bevel gear stage can be arranged in the end shield at the lower end of the central drive shaft, with which the torque is transmitted from the essentially vertically directed central drive shaft to the essentially horizontally directed distribution shafts.
  • a further advantageous embodiment of the invention is that it has a milling frame, on the underside of which at least one bearing plate with the milling wheel drive modules is arranged.
  • a milling frame on the underside of which at least one bearing plate with the milling wheel drive modules is arranged.
  • two end shields lying next to each other are arranged on the underside of the milling frame. In this way, two pairs of milling wheels can be arranged compactly at the lower end of the milling frame.
  • a drive it is expedient for a drive to be mounted on the milling frame, through which the central drive shaft can be driven in rotation.
  • a central drive shaft can also be provided, especially if several end shields are attached to the milling frame.
  • a hydraulic motor in particular is provided as a drive for high torque.
  • a trench wall cutter 10 has a cutter frame 12, with only a lower part of the cutter frame 12 being shown in the figure.
  • One or preferably two plate-shaped bearing plates 14 are attached to the underside of the milling frame 12, on each side of which a milling wheel 20 with outer milling teeth 24 is rotatably mounted.
  • a drive shaft 16 is schematically indicated with its drive axle, which is driven in rotation by a drive motor, not shown, on the milling frame 12.
  • the drive shaft 16 extends within an interior of the hollow bearing plate 14.
  • a bevel gear (not shown) the drive torque is transferred from the drive shaft 16, which is essentially vertically directed during operation, approximately at right angles to the two laterally directed adapter shafts 70 to drive the milling wheels 20 distributed.
  • the adapter shafts 70 simultaneously represent an input for a gear 31 of a milling wheel drive module 30.
  • a drum-like milling wheel drive module 30 is detachably attached to each side of the bearing plate 14, on which a milling wheel 20 is rotatably mounted via a rotary bearing arrangement 40 with roller bearings 42.
  • each milling wheel drive module 30 has a drum-shaped housing 32, on the inside of which a ring gear 33 is formed.
  • a planet carrier 36 is rotatably mounted about an axis of rotation 21 of the milling wheels 20 via the pivot bearing arrangement 40.
  • planet gears 34 are rotatably mounted on the planet carrier 36, which on the one hand mesh with a central drive pinion on the adapter shaft 70 and on the other hand with the annular ring gear 33 with internal teeth, so that the planet carrier 36 can be set in rotation as a reduction stage about the axis of rotation 21.
  • a cylindrical base body 22 of the cutting wheel 20 is attached in a rotationally fixed manner via an annular elastic damping element 28.
  • the rotary drive arrangement 40 is located approximately in an axial center plane, which is directed perpendicular to the axis of rotation 21 and centrally to the axial width of each cutting wheel 20.
  • the associated milling wheel 20 is therefore attached to the planet carrier 36.
  • annular adapter module 50 When mounting a milling wheel 20 with a different axial wheel width, an annular adapter module 50 can be changed, which is arranged between the bearing plate 14 and the respective milling wheel drive module 30.
  • each adapter module 50 is formed from a first side plate 52, which is detachably flanged to the associated side of the end shield 14, and a second side plate 54, the two side plates 52, 54 having an annular outer peripheral wall 56 and a central sleeve 58 to form a center passage 60 for the adapter shaft 70 are preferably formed by welding.
  • a central annular cavity 62 is formed in the adapter module 50, whereby a relatively light structure and a small oil absorption volume in the central passage 60 are achieved.
  • the milling wheel drive module 30 is preferably releasably attached to the second side plate 54 via screw connections.
  • An interior of the end shield 14 and an interior of the housing 32 are filled with oil and are in fluid communication with one another via the central passage 60 and additional through channels 64 in or along the peripheral wall 56 of the respective adapter module 50.
  • the common transmission space formed in this way is at least partially filled with transmission oil.
  • the existing milling wheel 20 is removed and the respective milling wheel drive module 30 and the associated adapter module 50 are detached from the end shield 40.
  • a suitable, larger adapter module 50 is then inserted and the existing milling wheel drive module 30 is fastened again together with the adapter module 50 to the end shield 14.
  • the modified cutting wheel 20 can then be mounted on the cutting wheel drive module 30. In this way, a center arrangement between the pivot bearing arrangement 40 of the cutting wheel drive module 30 and the cutting wheel 20 can continue to exist, whereby favorable loading conditions are always achieved.
  • a corresponding smaller adapter module 50 with a smaller axial length can be mounted on the end shield 14 or it can be omitted entirely.
  • an adapter shaft 70 with an adjusted axial length is installed between the drive shaft 16 and the milling wheel drive module 30.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Weiterentwicklung einer Schlitzwandfräse mit mindestens einem Lagerschild, einer zentralen Antriebswelle, welche in dem Lagerschild angeordnet ist, mindestens zwei Fräsradantrieben, welche jeweils an einer Seite des Lagerschildes angeordnet sind, und mindestens zwei Fräsrädern, welche jeweils an einem Fräsradantrieb gelagert und von diesen drehend antreibbar sind.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Ändern einer Fräsbreite einer Schlitzwandfräse, wobei bestehende erste Fräsräder mit einer ersten Fräsradbreite gewechselt und durch zweite Fräsräder mit einer zweiten Fräsradbreite ersetzt werden, welche unterschiedlich zu der ersten Fräsradbreite ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
  • Eine gattungsgemäße Schlitzwandfräse mit einem Lagerschild und jeweils einem seitlich daran angeordnetem Fräsradantrieb mit Fräsrad ist beispielsweise aus der EP 1 666 671 B1 bekannt. Der Fräsradantrieb ist als Getriebe ausgebildet. Über eine mittige Antriebswelle in dem Lagerschild wird ein Antriebsdrehmoment von einem am Fräsenrahmen gelagerten Antriebsmotor auf quer gerichtete Antriebswellen übertragen, welche das Antriebsdrehmoment auf die zwei Fräsradantriebe aufteilen. Die Fräsradantriebe sind üblicherweise als Untersetzungsgetriebe ausgebildet.
  • Weiter ist es bekannt, als Fräsradantriebe Nabenmotoren unmittelbar an dem Lagerschild anzubringen, welche das jeweilige Fräsrad direkt oder über ein zugeordnetes Getriebe antreiben.
  • Die Fräsradantriebe ragen in einen hohlen Nabenbereich der trommelförmigen Fräsräder, welche über eine Drehlageranordnung an den Fräsradantrieben gelagert sind. Die Fräsräder sind so ausgebildet, dass diese für ein wirksames Fräsen bis an das Lagerschild heranreichen. Die axiale Länge der Fräsräder bestimmt dabei die Breite des Frässchlitzes. Die Breite des Frässchlitzes ergibt sich somit aus dem Zweifachen der Länge der Fräsräder zuzüglich der Breite des Lagerschildes.
  • Schlitzwandfräsen werden zur Erstellung von Schlitzwänden oder Dichtwänden im Boden eingesetzt, wobei der im Boden gebildete Frässchlitz mit einer aushärtenden Beton- oder Dichtmasse verfüllt wird. Eine typische Schlitzbreite beträgt etwa 1 Meter, wobei abhängig von den jeweiligen Anforderungen auch Schlitzwandbreiten von bis zu 2 Metern und mehr erstellt werden müssen.
  • Zur Erhöhung der Schlitzbreite ist es bekannt, an einer Schlitzwandfräse kleinere Fräsräder durch größere Fräsräder mit einer größeren axialen Breite zu ersetzen. Dies ist jedoch nur in einem gewissen Umfang möglich, da sich mit einer Vergrößerung der Breite der Fräsräder der Angriff der Belastung axial nach außen verschiebt und sich so ein erhöhtes Kippmoment auf den Fräsradantrieb und die Drehlageranordnung der Fräsräder ergibt. Dies wirkt sich sehr nachteilig auf die Lebensdauer der Drehlager und der teuren Fräsradantriebe aus.
  • Für größere Schlitzwandbreiten werden daher oftmals entsprechend größere Schlitzwandfräsen mit anders aufgebauten Fräsradantrieben vorgehalten, was mit einem erheblichen zusätzlichen Investitionsaufwand verbunden ist. Auch erhöht sich ein Aufwand für die Wartung und die Vorhaltung von Ersatzteilen an einer Baustelle.
  • Das Dokument EP1882781 A1 beschreibt eine Schlitzwandfräse mit mindestens einem Lagerschild, mindestens zwei Hydraulikmotoren als Fräsradantrieben, welche jeweils an einer Seite des Lagerschildes angeordnet sind, und mit mindestens zwei Fräsrädern, welche jeweils an einem Fräsradantrieb gelagert und von diesem drehend antreibbar sind, wobei die Hydraulikmotoren jeweils als ein lösbares Fräsradantriebsmodul angesehen werden kann. Das Dokument JPH02104817A offenbart eine Schlitzwandfräse mit mindestens einem Lagerschild, mindestens zwei Fräsradantrieben, welche jeweils an einer Seite des Lagerschildes angeordnet sind, und mit mindestens zwei Fräsrädern, welche jeweils an einem Fräsradantrieb gelagert und von diesem drehend antreibbar sind. Das Dokument US6626500B1 offenbart eine Schlitzwandfräse mit mindestens einem Lagerschild und einem Hydraulikmotor als Fräsradantrieb.
  • Eine weitere gattungsgemäße Schlitzwandfräse geht aus der EP 1 637 794 B1 hervor Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlitzwandfräse und ein Verfahren anzugeben, mit welchen besonders effizient unterschiedliche Schlitzbreiten hergestellt werden können.
  • Die Aufgabe wird zum einen durch eine Schlitzwandfräse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die erfindungsgemäße Schlitzwandfräse ist, sodass die Fräsradantriebe jeweils als ein lösbares Fräsradantriebsmodul ausgebildet sind und dass zwischen dem Lagerschild und jedem Fräsradantriebsmodul ein Adaptermodul angeordnet ist, welches zur Anpassung an unterschiedliche Fräsradbreiten lösbar und wechselbar ist.
  • Eine Grundidee der Erfindung liegt darin, die Schlitzwandfräse hinsichtlich des Fräsradantriebs und dessen Halterung modulartig aufzubauen. Bei einer Änderung der Schlitzwandbreite werden nicht nur die Fräsräder mit einer geänderten Schlitzbreite ausgetauscht. Vielmehr ist es nach der Erfindung vorgesehen, bei einer Änderung der Fräsbreite eines Fräsrades auch die Position des Fräsradantriebs zu ändern und anzupassen. Dies wird nach der Erfindung zum einen dadurch erzielt, dass jeder Fräsradantrieb als ein Fräsradantriebsmodul ausgebildet ist, welches als eine Einheit leicht montiert und demontiert werden kann. Ein Fräsradantriebsmodul im Sinne der Erfindung kann ein am Lagerschild angeflanschter Antriebsmotor mit oder ohne Getriebe oder nur ein Getriebe sein, welches über eine Antriebswelle im Lagerschild angetrieben wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, dass zwischen dem Lagerschild und dem Fräsradantriebsmodul ein Adaptermodul angeordnet wird, welches bei einem Austausch von Fräsrädern mit geänderter Fräsbreite entsprechend leicht gewechselt und angepasst werden kann. Das Adaptermodul kann dabei jeweils eine entsprechend angepasste axiale Breite aufweisen, so dass das bestehende Fräsradantriebsmodul vorzugsweise weiter mittig belastet wird, also der Angriffspunkt der durch die Fräsräder bewirkten Kräfte etwa mittig auf den Fräsradantrieb und eine entsprechende Drehlageranordnung wirken. So können unerwünschte Querkräfte und Kippmomente auf den Fräsradantrieb weitgehend vermieden werden, so dass sich ein Wartungsaufwand reduziert und weiter eine hohe Lebensdauer des Motors und/oder des Getriebes gewährleistet ist.
  • Es können so die gleichen Fräsradantriebsmodule für unterschiedliche Fräsbreiten bei im Wesentlichen gleicher günstiger Belastung verwendet werden. Insbesondere kann die Ausbildung der Fräsradantriebsmodule und der Drehlageranordnungen für beide Seiten des Lagerschildes gleich ausgebildet sein, so dass nur wenige Komponenten für eine Vielzahl von Schlitzwandfräsen mit unterschiedlichen Schlitzbreiten vorgehalten werden müssen. Nötigenfalls können auch in einfacher Weise die Fräsradantriebsmodule gewechselt und/oder geändert werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass das Fräsradantriebsmodul ein hülsenförmiges Gehäuse aufweist, an welchem über eine Drehlageranordnung ein trommelförmiges Fräsrad drehbar gelagert ist. Die Drehlageranordnung weist dabei vorzugsweise Wälzlager auf, welche vorzugsweise in einer O-Anordnung am Außenumfang des hülsenförmigen Gehäuses positioniert sind. Bei dieser Anordnung können lange Standzeiten der Lager erzielt werden. Die Drehlagerung kann an einer Außenseite oder an einer Innenseite einer Gehäusewand angeordnet sein.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass eine axiale Mitte der Drehlageranordnung auf eine axiale Mitte der Fräsräder ausgerichtet ist. Die Lage der Fräsräder auf den Fräsradantrieben kann dabei so ausgewählt werden, dass die Fräsräder mit ihrem Innenrand für ein wirksames Fräsen bis an das Lagerschild heranreichen müssen. Mit einer Vergrößerung der Fräsradbreite verschiebt sich somit eine Mitte des Fräsrades weiter nach außen. Durch die Auswahl und den Einbau eines entsprechenden Adaptermoduls kann so das Fräsradantriebsmodul der Mittenverschiebung nachgeführt werden. Dabei kann die Vergrößerung des Adaptermoduls etwa der halben Länge der Fräsradverbreiterung entsprechen. Ungünstige Quer- und Kippkräfte auf die Getriebeanordnung werden so vermieden, da weiter eine möglichst symmetrische Einleitung der Betriebskräfte beim Fräsen in die Lageranordnung erfolgen kann. Zwischen der Ausgangswelle und dem Fräsrad kann ein Dämpfungselement zum Dämpfen von Drehmomentstößen angeordnet sein.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Adaptermodul ringförmig mit einem Mittendurchgang für einen Wellendurchtritt ausgebildet ist. Das Adaptermodul kann dabei massiv ausgebildet sein. Das Adaptermodul kann leicht lösbar über Schraubverbindungen einerseits mit dem Fräsradantriebsmodul und andererseits mit dem Lagerschild verbunden werden.
  • Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Adaptermodul kastenförmig mit einem inneren Hohlraum ausgebildet ist. Insbesondere bei der Einstellung größerer Schlitzbreiten kann so ein relativ leichter Aufbau erzielt werden. Durch die Bildung eines abgeschlossenen inneren Hohlraumes wird gleichzeitig erreicht, dass kein übermäßiger zusätzlicher Bedarf an Getriebeöl durch den Anbau des Adaptermoduls bewirkt wird. Das Adaptermodul ist vorzugsweise aus einem Stahlwerkstoff aufgebaut und insbesondere verschweißt, wobei jedoch auch Leichtmetallwerkstoffe verwendet werden können.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass das kastenförmige Adaptermodul zwei Seitenplatten, eine axial umlaufende Umfangswand und eine Hülse zum Bilden eines Mittendurchgangs aufweist. Insbesondere durch Verschwei-βen kann so in einfacher Weise ein hohles Adaptermodul mit einem inneren geschlossenen Hohlraum hergestellt werden.
  • Für einen besonders guten Ölaustausch zwischen dem Fräsradantriebsmodul und dem Lagerschild ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Adaptermodul mindestens einen zusätzlichen Durchgangskanal für einen Öldurchtritt aufweist. Damit muss ein Öldurchtritt nicht allein durch den Mittendurchgang des Adaptermoduls zwischen dem Lagerschild und dem Fräsradantriebsmodul erfolgen, insbesondere wenn dieses ein Getriebe aufweist. Vorzugsweise ist ein Ölkanal in einem unteren Bereich des Adaptermoduls und/oder in einem oberen Bereich angeordnet. Hierdurch kann ein zuverlässiges Ablassen und Befüllen von Öl über das Lagerschild auch in den angeschlossenen Fräsradgetriebemodulen erreicht werden.
  • Für einen kompakten Aufbau ist es bevorzugt, dass die Fräsradantriebsmodule ein Getriebe aufweisen, welches über eine zentrale Antriebswelle in dem Lagerschild antreibbar sind. In dem Gehäuse der Fräsradantriebsmodule befindet sich eine Anordnung von Verzahnungselementen, durch welche insbesondere ein Untersetzungsgetriebe gebildet ist.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass das Fräsradantriebsmodul einen am Lagerschild angeordneten Antriebsmotor mit oder ohne Getriebe aufweist. Das Fräsradantriebsmodul kann insbesondere als ein Direktantrieb zum direkten Antreiben des daran angebrachten Fräsrades ausgebildet sein. Die Antriebsart dieses Antriebes ist grundsätzlich beliebig, wobei ein Elektromotor besonders kompakt und auch einfach zu montieren ist. Der Direktantrieb kann mit oder ohne Getriebestufe, insbesondere eines Untersetzungsgetriebes, versehen sein.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das Fräsantriebsmodul eine Eingangswelle zur Seite des Lagerschildes und eine axial gegenüberliegende Ausgangswelle aufweist, welche mit dem zugeordneten Fräsrad lösbar verbunden ist. Das Fräsradantriebsmodul weist so ein definierte Eingangselement und ein definiertes Ausgangselement zur Drehmomentübertragung auf. Unter einer Eingangswelle beziehungsweise einer Ausgangswelle im Sinne der Erfindung kann auch ein Hohlrad oder ein Zahnrad ohne eine ausgeprägte längliche Ausdehnung verstanden werden. Die Eingangswelle und/oder die Ausgangswelle weisen vorzugsweise eine leicht lösbare, drehmomentübertragende Verbindung auf, etwa eine axiale Keilnutverbindung. Diese erlaubt ein leichtes Montieren und Demontieren des Fräsradantriebsmoduls.
  • Für eine effiziente Anpassung an unterschiedliche Fräsradbreiten ist es nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, dass zwischen der zentralen Antriebswelle und dem jeweiligen Fräsradantriebsmodul eine wechselbare Adapterwelle lösbar angeordnet ist. Die Länge der lösbaren Adapterwelle ist dabei abhängig von der Breite des Adaptermoduls. Durch die Adapterwelle kann eine weiterhin gute Drehmomentübertragung von der zentralen Antriebswelle im Lagerschild zu der Eingangswelle des Fräsradantriebsmoduls erreicht werden. Insbesondere kann in dem Lagerschild am unteren Ende der zentralen Antriebswelle eine Kegelradstufe angeordnet sein, mit welcher das Drehmoment von der im Wesentlichen vertikal gerichteten zentralen Antriebswelle zu den im Wesentlichen horizontal gerichteten Verteilwellen übertragen wird. Diese können lösbar mit der jeweiligen Adapterwelle in Verbindung stehen, die wiederum eine lösbare und drehfeste Verbindung zu der jeweiligen Eingangswelle des Fräsradantriebsmoduls bilden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass diese einen Fräsenrahmen aufweist, an dessen Unterseite mindestens ein Lagerschild mit den Fräsradantriebsmodulen angeordnet ist. Vorzugsweise sind zwei nebeneinanderliegende Lagerschilde an der Unterseite des Fräsenrahmens angeordnet. Auf diese Weise können zwei Paare von Fräsrädern kompakt am unteren Ende des Fräsenrahmens angeordnet werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es zweckmäßig, dass an dem Fräsenrahmen ein Antrieb gelagert ist, durch welchen die zentrale Antriebswelle drehend antreibbar ist. Insgesamt können auch mehrere zentrale Antriebswellen vorgesehen sein, insbesondere wenn mehrere Lagerschilde an dem Fräsenrahmen angebracht sind. Für ein hohes Drehmoment ist insbesondere ein Hydraulikmotor als Antrieb vorgesehen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels weiter erläutert, welches schematisch in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist.
  • Die einzige Zeichnung zeigt eine Querschnittsansicht durch den unteren Teil einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräse.
  • Eine erfindungsgemäße Schlitzwandfräse 10 weist einen Fräsenrahmen 12 auf, wobei in der Figur lediglich ein unterer Teil des Fräsenrahmens 12 dargestellt ist. An einer Unterseite des Fräsenrahmens 12 sind ein oder vorzugsweise zwei plattenförmige Lagerschilder 14 angebracht, zu deren beiden Seiten jeweils ein Fräsrad 20 mit äußeren Fräszähnen 24 drehend antriebbar gelagert ist.
  • In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist schematisch mit ihrer Antriebsachse eine Antriebswelle 16 angedeutet, welche von einem nicht dargestellten Antriebsmotor am Fräsenrahmen 12 drehend angetrieben wird. Die Antriebswelle 16 erstreckt sich innerhalb eines Innenraums des hohl ausgebildeten Lagerschildes 14. Über ein nicht-dargestelltes Kegelradgetriebe wird das Antriebsdrehmoment von der Antriebswelle 16, welche im Betrieb im Wesentlichen vertikal gerichtet ist, etwa rechtwinklig auf die zwei seitlich gerichteten Adapterwellen 70 zum Antrieb der Fräsräder 20 verteilt.
  • Die Adapterwellen 70 stellen gleichzeitig einen Eingang für ein Getriebe 31 eines Fräsradantriebsmoduls 30 dar. Zu jeder Seite des Lagerschildes 14 ist ein trommelartiges Fräsradantriebsmodul 30 lösbar angebracht, an welchem jeweils ein Fräsrad 20 über eine Drehlageranordnung 40 mit Wälzlagern 42 drehbar gelagert ist. Im konkreten Ausführungsbeispiel weist jedes Fräsradantriebsmodul 30 ein trommelförmiges Gehäuse 32 auf, an dessen Innenseite ein Zahnkranz 33 ausgebildet ist. Innerhalb des Gehäuses 32 ist über die Drehlageranordnung 40 ein Planetenträger 36 drehbar um eine Drehachse 21 der Fräsräder 20 gelagert. Zur Seite des Eingangs sind an dem Planetenträger 36 mehrere Planetenzahnräder 34 drehbar gelagert, welche einerseits mit einem zentralen Antriebsritzel an der Adapterwelle 70 und andererseits mit dem ringförmigen Zahnkranz 33 mit einer Innenverzahnung kämmen, so dass der Planetenträger 36 als eine Untersetzungsstufe um die Drehachse 21 in Rotation versetzt werden kann.
  • An einer Außenseite des Planetenträgers 36 ist über ein ringförmiges elastisches Dämpfungselement 28 ein zylindrischer Grundkörper 22 des Fräsrades 20 drehfest angebracht. Die Drehantriebsanordnung 40 befindet sich dabei etwa in einer axialen Mittenebene, welche senkrecht zur Drehachse 21 und mittig zur axialen Breite jedes Fräsrades 20 gerichtet ist. An dem Planetenträger 36 ist somit das zugehörige Fräsrad 20 angebracht.
  • Bei Anbau eines Fräsrades 20 mit einer unterschiedlichen axialen Radbreite kann ein ringförmiges Adaptermodul 50 geändert werden, welches zwischen dem Lagerschild 14 und dem jeweiligen Fräsradantriebsmodul 30 angeordnet ist.
  • Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jedes Adaptermodul 50 aus einer ersten Seitenplatte 52, welche lösbar an die zugeordnete Seite des Lagerschildes 14 angeflanscht wird, und einer zweiten Seitenplatte 54 gebildet, wobei die beiden Seitenplatten 52, 54 über eine ringförmige äußere Umfangswand 56 und eine mittige Hülse 58 zum Bilden eines Mittendurchgangs 60 für die Adapterwelle 70 vorzugsweise durch Schweißen gebildet sind. Dabei wird ein mittiger ringförmiger Hohlraum 62 in dem Adaptermodul 50 gebildet, wodurch ein relativ leichter Aufbau sowie ein geringes Ölaufnahmevolumen in dem Mittendurchgang 60 erreicht wird. An der zweiten Seitenplatte 54 ist das Fräsradantriebsmodul 30 vorzugsweise über Schraubverbindungen lösbar befestigt.
  • Ein Innenraum des Lagerschildes 14 und ein Innenraum des Gehäuses 32 sind mit Öl befüllt und stehen miteinander über den Mittendurchgang 60 und zusätzliche Durchgangskanäle 64 in oder entlang der Umfangswand 56 des jeweiligen Adaptermoduls 50 in fluidischer Verbindung. Der so gebildete gemeinsame Getrieberaum ist zumindest teilweise mit Getriebeöl gefüllt.
  • Bei einer Vergrößerung der Fräsradbreite wird das bestehende Fräsrad 20 entfernt und das jeweilige Fräsradantriebsmodul 30 sowie das zugehörige Adaptermodul 50 werden vom Lagerschild 40 gelöst. Anschließend wird ein passendes größeres Adaptermodul 50 eingesetzt und das bestehende Fräsradantriebsmodul 30 wieder zusammen mit dem Adaptermodul 50 an dem Lagerschild 14 befestigt. Sodann kann das geänderte Fräsrad 20 auf dem Fräsradantriebsmodul 30 montiert werden. Auf diese Weise kann eine Mittenanordnung zwischen der Drehlageranordnung 40 des Fräsradantriebsmoduls 30 und dem Fräsrad 20 weiter bestehen bleiben, wodurch stets günstige Belastungsverhältnisse erreicht werden.
  • In ähnlicher Weise kann bei einer Verkleinerung der Fräsradbreite eines Fräsrades 20 ein entsprechendes kleineres Adaptermodul 50 mit einer kleineren axialen Länge an dem Lagerschild 14 montiert oder dieses ganz weggelassen werden. Gleichzeitig wird jeweils eine in der axialen Länge angepasste Adapterwelle 70 zwischen der Antriebswelle 16 und dem Fräsradantriebsmodul 30 eingebaut.

Claims (16)

  1. Schlitzwandfräse mit
    - mindestens einem Lagerschild (14),
    - mindestens zwei Fräsradantrieben, welche jeweils an einer Seite des Lagerschildes (14) angeordnet sind, und
    - mindestens zwei Fräsrädern (20), welche jeweils an einem Fräsradantrieb gelagert und von diesem drehend antreibbar sind, wobei
    - die Fräsradantriebe jeweils als ein lösbares Fräsradantriebsmodul (30) ausgebildet sind und wobei
    - zwischen dem Lagerschild (14) und jedem Fräsradantriebsmodul (30) ein Adaptermodul (50) angeordnet ist, welches zur Anpassung an unterschiedliche Fräsradbreiten lösbar und wechselbar ist.
  2. Schlitzwandfräse nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Fräsradantriebsmodul (30) ein hülsenförmiges Gehäuse (32) aufweist, an welchem über eine Drehlageranordnung (40) ein trommelförmiges Fräsrad (20) drehbar gelagert ist.
  3. Schlitzwandfräse nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine axiale Mitte der Drehlageranordnung (40) auf eine axiale Mitte des Fräsrades (20) ausgerichtet ist.
  4. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Adaptermodul (50) ringförmig mit einem Mittendurchgang (60) für einen Wellendurchtritt ausgebildet ist.
  5. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Adaptermodul (50) kastenförmig mit einem inneren Hohlraum (62) ausgebildet ist.
  6. Schlitzwandfräse nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das kasten- oder ringförmige Adaptermodul (50) zwei Seitenplatten (52, 54), eine axial verlaufende Umfangswand (56) und eine Hülse (58) zum Bilden eines Mittendurchgangs (60) aufweist.
  7. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Adaptermodul (50) mindestens einen zusätzlichen Durchgangskanal (64) für einen Öldurchtritt aufweist.
  8. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeich net,
    dass die Fräsradantriebsmodule (30) ein Getriebe (31) aufweisen, welches über eine zentrale Antriebswelle (16) in dem Lagerschild (14) antriebbar sind.
  9. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeich net,
    dass das Fräsradantriebsmodul (30) einen am Lagerschild (14) angeordneten Antriebsmotor mit oder ohne Getriebe aufweist.
  10. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Fräsradantriebsmodul (30) einen Eingang zur Seite des Lagerschildes (14) und einen axial gegenüberliegenden Ausgang aufweist, welcher mit dem zugeordneten Fräsrad (20) lösbar verbunden ist.
  11. Schlitzwandfräse nach Anspruch 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der zentralen Antriebswelle (16) und dem jeweiligen Fräsradantriebsmodul (30) eine wechselbare Adapterwelle (70) lösbar angeordnet ist.
  12. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass diese einen Fräsenrahmen (12) aufweist, an dessen Unterseite mindestens ein Lagerschild (14) mit den Fräsradantriebsmodulen (30) angeordnet ist.
  13. Schlitzwandfräse nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem Fräsenrahmen (12) ein Antrieb gelagert ist, durch welchen die zentrale Antriebswelle (16) drehend antreibbar ist.
  14. Verfahren zum Ändern einer Fräsbreite einer Schlitzwandfräse (10), wobei bestehende erste Fräsräder (20) mit einer ersten Fräsradbreite gewechselt und durch zweite Fräsräder (20) mit einer zweiten Fräsradbreite ersetzt werden, welche unterschiedlich zu der ersten Fräsradbreite ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Schlitzwandfräse (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 verwendet wird, und
    dass beim Wechsel der Fräsräder (20) die Fräsradantriebsmodule (30) gelöst und ein passendes Adaptermodul (50) an jeder Seite des Lagerschildes (14) zusammen mit dem Fräsradantriebsmodul (30) angebaut wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine axiale Breite des Adaptermoduls (50) so gewählt wird, dass sich eine axiale Mitte der angebauten zweiten Fräsräder (20) etwa in der Position befindet, in der sich eine axiale Mitte der gewechselten ersten Fräsräder (20) befunden hat.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich die axiale Mitte des jeweiligen Fräsrades (20) etwa in einer Mittenebene einer Drehlageranordnung (40) befindet, mit welcher das Fräsrad (20) auf dem Fräsradantriebsmodul (30) drehend gelagert wird.
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