DE3424999C2

DE3424999C2 - Schlitzwandfräse

Info

Publication number: DE3424999C2
Application number: DE3424999A
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Dr Ing Bauer; Maximilian Ing Grad Arzberger
Original assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Current assignee: Bauer Maschinen GmbH
Priority date: 1984-07-06
Filing date: 1984-07-06
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2004-07-07
Also published as: JPS6136429A; ATE36881T1; EP0167090B1; EP0167090A2; US4694915A; DE3564715D1; DE3424999A1; EP0167090B2; EP0167090A3; JPH0699907B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlitzwandfräse zur Herstel lung einer Schlitzwand im Boden, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es sind Schlitzwandfräsen bekannt, bei denen zum Antrieb der Fräsräder innerhalb der Nabe der Fräsräder ein Hydrau likmotor und die Getriebeeinheiten angeordnet sind. Die Ölversorgung erfolgt hierbei über Bohrungen im Halterahmen für die Fräsräder. Bei diesen Schlitzwandfräsen ist nach teilig, daß innerhalb der Fräsräder sowohl der Antriebsmo tor als auch die Getriebeeinheiten untergebracht werden müssen, so daß sehr wenig Raum zur Verfügung steht, welcher zur Erzeugung eines hohen Drehmomentes genutzt werden könnte. Weiterhin ist an diesen Vorrichtungen nachteilig, daß bei einem Getriebewechsel immer ein gewisser Teil des Hydrauliköls aus den Leitungen ausläuft und verloren geht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schlitzwandfräse zu schaffen, bei welcher bei einer vorgegebenen Leistung des Antriebsmotors an den Fräsrädern ein besonders großes Drehmoment zur Verfügung steht und bei welcher gleichzeitig die Fräsräder im Ver hältnis zur gesamten Schlitzbreite eine sehr hohe wirksame Fräsbreite aufweisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß je der Antriebsmotor jeweils am Fräsenrahmen befestigt ist, daß jede Getriebeeinrichtung jeweils wenigstens teilweise in Ausnehmungen des Lagerschildes angeordnet ist, daß die Fräsradgetriebe als mehrstufige Planetengetriebe ausgebil det sind, und daß die Getriebeeinrichtung ein Getriebe um faßt, von welchem das Drehmoment auf eine Sonnenradwelle zweier Planetengetriebe übertragen wird, und daß die Plane tengetriebe jeweils innerhalb eines der Fräsräder angeord net sind.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Antriebsmotors am Fräsenrahmen ist es möglich, daß der in den Fräsrädern zur Verfügung stehende Raum ausschließlich zur Erzeugung eines sehr hohen Drehmomentes genutzt werden kann. Durch diese Anordnung ist es auch weiterhin möglich, daß das Gewicht des Antriebsmotors zur Erzeugung des hohen, erforderlichen Anpreßdruckes beiträgt, welcher zum Vortrieb der Schlitzwand fräse in einem harten Boden notwendig ist. Somit kann insbe sondere bei Beton- oder Felsböden einerseits das hohe Dreh moment pro Schneidzahn und andererseits ein hohes Gewicht für den Anpreßdruck erzielt werden. Als Folge davon wiederum kann eine ausreichende Anzahl von Schneidzähnen vorgesehen werden, welche erforderlich ist, damit das Fräsgut eine entsprechend kleine Korngröße aufweist, so daß es für die Absaugung geeig net ist.

Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Getriebe einrichtung, welche den Antriebsmotor mit den Fräsgetrieben verbindet wenigstens teilweise in Ausnehmungen des Lager schildes angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, auf äußerst platzsparende Weise das Drehmoment vom Antriebsmotor auf die Fräsradgetriebe zu übertragen. Das von der Getriebeein richtung angelieferte, zunächst noch geringe Drehmoment wird in den Fräsradgetrieben durch Verringerung der Drehzahl (bis ca. 20 Umdrehungen pro Minute) und gleichzeitiger Vergrößerung des wirksamen Hebelarmes in ein sehr hohes Drehmoment umge wandelt. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Fräsradgetriebe als mehrstufige Planetengetriebe ausge bildet sind.

Der Antriebsmotor kann als Elektromotor oder als Hydraulik motor ausgebildet sein, wobei in beiden Fällen die Fräs trommeln gewechselt werden können, ohne daß Hydraulik leitungen geöffnet werden müssen.

Die zwischen dem Antriebsmotor und den Fräsgetrieben ange ordnete Getriebeeinrichtung kann als Kegelradgetriebesatz mit einer Übertragungswelle ausgebildet sein. Als konstruk tive Maßnahme ist hierzu lediglich erforderlich, daß in dem Lagerschild eine Bohrung eingebracht ist, welche zudem einen kleinen Durchmesser haben kann, da auch die Antriebs welle relativ klein dimensioniert ist, da das vom Antriebs motor zu übertragende Eingangsdrehmoment klein ist. Als Alternative zu dem Kegelradgetriebe ist es möglich, das Eingangsdrehmoment auch über ein Kettengetriebe mit einer Kette und zwei Kettenrädern vom Antriebsmotor auf die Fräs radgetriebe zu übertragen. Sowohl im Falle der Drehmoment übertragung durch ein Kegelradgetriebe als auch im Fall der Drehmomentübertragung durch ein Kettengetriebe ist es vor teilhaft, wenn die Getriebe vertikal zwischen dem Antriebs motor und der Drehachse der Fräsräder geführt sind, da da bei einerseits das Gewicht des Motors in vollem Umfang für den Anpreßdruck genutzt werden kann und andererseits das Drehmoment auf kürzestem Wege an die Fräsgetriebe abgegeben wird.

Bei diesen Ausführungsbeispielen der Schlitzwandfräse mit einem Kegelradgetriebe oder einem Kettengetriebe wird be sonders deutlich, daß das Lagerschild in seinem vertikal stehenden, ebenen Abschnitt besonders dünn ausgebildet sein kann, mit der Folge, daß die wirksame Breite der Fräsräder im Verhältnis zur gesamten Schlitzbreite sehr groß sein kann. Das Lagerschild ist weiterhin in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß seine Unterkante im Abstand über der Unterkante der Fräsräder endet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Schlitz wandfräse sind für jedes Fräsradgetriebe gesondert ein An triebsmotor sowie eine Getriebeeinrichtung vorgesehen. Darüber hinaus ist es ohne weiteres möglich, für jedes Fräsradgetriebe mehrere Antriebsmotoren und mehrere Getriebeeinrichtungen vorzusehen, so daß die Gesamtleistung der Schlitzwandfräse entsprechend den Anforderungen erhöht werden kann.

Weiterhin können die über das Lagerschild hinausreichenden Abschnitte der Getriebeeinrichtungen mit einem Gehäuse ge kapselt ausgeführt sein, so daß einerseits das Getriebe gegen Einwirkungen von außen geschützt ist und andererseits das Bedienungspersonal nicht in rotierende Teile geraten kann.

Die innerhalb des Lagerschildes angeordneten Getriebeein richtungen können in vorteilhafter Weise auch so angeordnet sein, daß sie in der Lagerschildebene im wesentlichen V-förmig zueinander und senkrecht zur Lagerschildebene im wesentlichen parallel und im Abstand zueinander verlaufen. Damit kann auf elegante Weise jedem Fräsgetriebe gesondert das zum Antrieb erforderliche Drehmoment zugeführt werden. Jedes Planetengetriebe der beiden parallel zum Lagerschild ange ordneten Fräsräder wird gesondert angetrieben, es ist jedoch sowohl im Falle der V-förmigen Anordnung der Getriebeein richtungen als auch im Falle der vertikalen Anordnung eines einzelnen Kegelradgetriebes oder Kettengetriebes möglich, die beiden Fräsräder eines Fräsradsatzes gemeinsam an zu treiben. Im Falle des vertikal angeordneten Kegelrad- oder Kettenradgetriebes werden dabei die beiden Fräsräder eines Fräsradsatzes über eine einzige Welle angetrieben, wobei sich die Fräsräder gleichsinnig drehen.

Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung weist die erfindungs gemäße Schlitzwandfräse eine Zahnkupplung auf, welche zwischen dem Antriebsmotor und der Übertragungswelle eines Kegelrad getriebes angeordnet ist, und ein rasches und problemloses Wechseln der Fräswalzen ermöglicht.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Antriebsmotors im Fräsenrahmen ist es auch möglich, handelsübliche Hydraulik- oder Elektromotoren entsprechender Größe zu verwenden, da vom Einbauraum her keine Beschränkungen bestehen.

Nachfolgend sind drei Ausführungsbeispiele der Er findung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Schlitzwand fräse in Vorderansicht,

Fig. 2 schematisch die erfindungsgemäße Anordnung der Antriebseinheiten für ein Fräsrad mit Kegelradgetriebe in einer Vorderansicht,

Fig. 3 die erfindungsgemäße Anordnung aus Fig. 2 in der Seitenansicht, wobei beide Fräsräder eines Fräsradsatzes dargestellt sind,

Fig. 4 schematisch die erfindungsgemäße Anordnung der Antriebseinheiten mit einem gekapselten Kettengetriebe und einem Fräsrad in der Vorderansicht,

Fig. 5 die erfindungsgemäße Anordnung aus Fig. 4 in der Seitenansicht mit den zwei Fräsrädern eines Fräsradsatzes,

Fig. 6 schematisch die erfindungsgemäße Anordnung der Antriebseinheiten mit zwei Kegelradge trieben und einem Fräsrad in der Vorderan sicht sowie

Fig. 7 die erfindungsgemäße Anordnung aus Fig. 6 mit den zwei Fräsrädern eines Fräsradsatzes in der Seitenansicht.

Gemäß Fig. 1 besteht die Schlitzwandfräse 1 im wesentlichen aus einem von einem Tragseil 3 gehaltenen Fräsrahmen 5, an dem eine Absaugvorrichtung mit Pumpe 7 befestigt ist. Gemäß der Erfindung sind die Antriebs motoren 9 für die Fräsräder 11 am Fräsrahmen 5 be festigt. Zwei Lagerschilder 13, in welchen die Fräs räder 11 drehbar aufgenommen sind, sind ebenfalls fest mit dem Fräsrahmen 5 verbunden. Die Schlitzwandfräse 1 wird bei ihrem Einsatz gemäß dem eingezeichneten Pfeil 15 vorwärts bewegt. Bei der gezeigten Schlitzwandfräse 1 sind in der gezeigten Vorderansicht jeweils nur die vorderen Fräsräder 11 der beiden hintereinander ange ordneten Fräsräder der zwei Fräsradsätze 10 zu sehen. Die jeweils hinteren Fräsräder verlaufen ebenso wie die gezeichneten vorderen Fräsräder 11 parallel zum Lagerschild 13.

Im Arbeitseinsatz drehen sich die beiden Fräsradsätze 10, wie mit den beiden Pfeilen in Fig. 1 angedeutet, gegen sinnig und führen so das Fräsgut der Absaugvorrichtung mit Pumpe 7 zu.

In Fig. 2 ist schematisch die erfindungsgemäße Anord nung der Antriebseinheiten für das Fräsrad 11 darge stellt. Von dem fest im Fräsrahmen 5 angeordneten An triebsmotor 9 führt eine Welle 17 eines Kegelradge triebes 19 vertikal nach unten. Vom Kegelradgetriebe 19 wird das Drehmoment auf eine Sonnenrad welle 21 von zwei Planetengetrieben übertragen, welche jeweils innerhalb eines der Fräsräder 11 angeordnet sind. Mit dem Pfeil 15 ist wiederum die Vorschubrichtung angedeutet, in welcher die Schlitzwandfräse in ihrem Arbeitseinsatz vorwärts bewegt wird.

In Fig. 3 ist die erfindungsgemäße Anordnung von Fig. 2 in der Seitenansicht gezeigt. Hierbei ist die symmetrische Anordnung der beiden Fräsräder 11 bezüglich des Lager schildes 13 deutlich zu sehen. In vorteilhafter Weise braucht auf der Sonnenradwelle 21 lediglich ein Kegelrad 23 angeordnet zu sein, um das Antriebsdreh moment auf die Sonnenradwelle 21 und somit in die Planetengetriebe der Fräsräder 11 zu übertragen.

Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, daß zur Durch führung der Welle 17 durch das Lagerschild 13 lediglich eine Bohrung vorgesehen sein muß, so daß die Dreh momentübertragung auf relativ kurzem Wege geschehen kann und die Welle 17 dabei durch das Lagerschild 13 ge schützt ist. Weiterhin kann der große Innendurchmesser der Fräsräder 11 genutzt werden, um ein hohes Drehmoment zu gewinnen, welches dann an den Zähnen 25 der Fräs räder 11 zur Verfügung steht.

Die in den Fig. 4 und 5 in der Vorder- und Seiten ansicht dargestellte erfindungsgemäße Anordnung der Antriebseinheiten entspricht im Aufbau im wesentlichen der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Anordnung. Im Unterschied hierzu ist statt des Kegelradgetriebes 19 Drehmomentübertragungseinrichtung zwischen Antriebs motor 9 und der Sonnenradwelle 21 der Planetengetriebe ein Kettengetriebe 27 vorgesehen. Das Kettengetriebe 27 besteht im wesentlichen aus einem am Antriebsmotor 9 befestigten Kettenrad 29, einer Kette 31 und einem auf der Sonnenradwelle angeordneten Kettenrad 33. Die Kette 31 verbindet dabei den Antriebsmotor 9 und die Sonnen radwelle 21 in vertikaler Richtung und ist einerseits dadurch geschützt, daß sie in einer Ausnehmung im Lagerschild 13 verläuftund andererseits dadurch, daß sie in dem Bereich zwischen Antriebsmotor 9 und Lagerschild 13 gekapselt ausgeführt ist, d. h., sie ist in diesem Bereich mit einem Gehäuse 35 geschützt. Mit dieser geraden und direkten Übertragung des Antriebsmomentes vom Motor 9 auf die Sonnenradwelle 21 und die damit verbundenen Planetengetriebe der Fräsräder 11 ist es mög lich, eine schnell laufende Kette 31 mit zunächst geringem Antriebsmoment zu verwenden, wobei das Dreh moment in den Planetengetrieben dadurch erhöht wird, daß die Drehzahl verringert wird und gleichzeitig durch die in den Fräsrädern 11 zur Verfügung stehenden großen Hebelarme ein hohes Drehmoment erzeugt wird. Die geo metrischen Verhältnisse in den Fräsrädern 11 sind hier wiederum deswegen so günstig, weil der Antriebsmotor 9 nicht im Bereich der Fräsräder 11, sondern im Fräs rahmen 5 ist.

Der in den Fig. 6 und 7 gezeigte Aufbau der Antriebs einheiten gemäß der Erfindung entspricht im wesentlichen dem in den Fig. 2 und 3 dargestellten Aufbau. Im Unterschied hierzu wird jedes Fräsrad 11, 11′ gesondert von einem Antriebsmotor 9, 9′ über ein Kegelradgetriebe 37, 37′ und eine Sonnenradwelle 41, 41′ eines Planeten getriebes angetrieben. Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß die Antriebswellen 39, 39′ der Kegelradgetriebe 37, 37′ von vorne gesehen V-förmig zwischen den Antriebsmotoren 9, 9′ und den Abtriebsritzeln der Kegelradgetriebe 37, 37′ angeordnet sind. Seitlich gesehen verlaufen die beiden Wellen 39, 39′ im wesentlichen parallel und im Abstand zu der Mittenebene des Lagerschildes 13. In Fig. 7 sind wegen der einfacheren Darstellung der Antriebsmotor 9′ die Welle 39′, das Kegelradgetriebe 37′ und die Sonnenradwelle 41 in nach innen gedrehter Position ge zeichnet.

Die in den Fig. 2 und 3 sowie 6 und 7 gezeigten Wellen der Kegelradgetriebe können in ihrem Abschnitt zwischen den Antriebsmotoren 9, 9′ und dem Lagerschild 13 gekapselt ausgeführt sein.

Claims

1. Schlitzwandfräse zur Herstellung einer Schlitzwand im Boden, mit einem Fräsenrahmen (5), an dem ein Lagerschild (13) befestigt ist, mit beidseitig des Lagerschildes (13) angeordneten, walzenförmigen Fräs rädern (11, 11′), die im Lagerschild (13) drehbar ge lagert sind, mit wenigstens einem Antriebsmotor (9), mit je Fräsrad (11, 11′) einem innerhalb des jewei ligen walzenförmigen Fräsrades (11, 11′) angeordneten Fräsradgetriebe und mit wenigstens einer zwischen dem Antriebsmotor (9) oder den Antriebsmotoren (9, 9′) und den Fräsradgetrieben angeordneten Getriebeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Antriebsmotor (9, 9′) jeweils am Fräsenrah men (5) befestigt ist,
daß jede Getriebeeinrichtung jeweils wenigstens teil weise in Ausnehmungen des Lagerschildes (13) angeord net ist,
daß die Fräsradgetriebe als mehrstufige Planetenge triebe ausgebildet sind und
daß die Getriebeeinrichtung ein Getriebe umfaßt, von welchem das Drehmoment auf eine Sonnenradwelle (21) zweier Planetengetriebe übertragen wird, und daß die Planetengetriebe jeweils innerhalb eines der Fräs räder (11) angeordnet sind.

2. Schlitzwandfräse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Antriebsmotor (9, 9′) als Elektromotor ausge bildet ist.

3. Schlitzwandfräse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Antriebsmotor (9, 9′) als Hydromotor ausge bildet ist.

4. Schlitzwandfräse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Getriebeeinrichtung als Kegelradgetriebe (19) mit einer Übertragungswelle (17) ausgebildet ist.

5. Schlitzwandfräse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Getriebeeinrichtung als Kettengetriebe (27) mit einer Übertragungskette (31) und zwei Kettenrädern (29, 33) ausgebildet ist.

6. Schlitzwandfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Fräsradgetriebe gesondert ein Antriebs motor (9, 9′) und eine Getriebeeinrichtung vorgesehen sind.

7. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Fräsradgetriebe mehrere Antriebsmotoren (9, 9′) und mehrere Getriebeeinrichtungen vorgesehen sind.

8. Schlitzwandfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Getriebeeinrichtung in einem Gehäuse (35) gekapselt ausgeführt ist.

9. Schlitzwandfräse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Getriebeeinrichtungen zweier beidseitig des Lagerschilds (13) angeordneter Fräsräder (11, 11′) innerhalb des Lagerschildes (13) liegen und die An triebswellen (39, 39′) in der Lagerschildebene im we sentlichen V-förmig zueinander und senkrecht zur Lagerschildebene im wesentlichen parallel und in Ab stand zueinander angeordnet sind.

10. Schlitzwandfräse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer einzigen vorgesehenen Getriebeeinrich tung die Übertragungswelle (17) vertikal zwischen dem Antriebsmotor (9) und der Drehachse der Fräsräder (11) geführt ist.

11. Schlitzwandfräse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer einzigen vorgesehenen Getriebeeinrich tung die Übertragungskette (31) vertikal zwischen dem Antriebsmotor (9) und der Drehachse der Fräsräder (11) geführt ist.

12. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fräsradgetriebe zweier beidseitig des Lagerschilds (13) angeordneter Fräsräder (11) durch eine einzige Welle (21) miteinander gekuppelt sind.

13. Schlitzwandfräse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsmotor (9) und der Übertragungswelle (17) eines Kegelradgetriebes (19) eine Zahnkupplung vorgesehen ist.

14. Schlitzwandfräse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante des Lagerschildes (13) im Abstand über der Unterkante der Fräsräder (11) endet.