[0001] Die Erfindung betrifft eine Schlitzwandfräse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
[0002] Eine Schlitzwandfräse mit diesen Merkmalen geht beispielsweise aus der
EP-0 848 112 B1 hervor. Durch die Verlagerung des Antriebs aus dem Lagerschild an eine von den Fräsrädern
beabstandete Stelle am Fräsrahmen wird eine kompakte Schlitzwandfräse geschaffen.
Zur Übertragung des Drehmoments des Antriebes zum Getriebe im Lagerschild wird eine
relativ lange Antriebswelle genutzt.
[0003] Die untere Lagerung der Antriebswelle wird durch das Getriebeöl im Getriebekasten
geschmiert. Durch den erhöhten Abstand zwischen dem Getriebe im Lagerschild und dem
Antrieb kann die obere Lagerung der Antriebswelle nicht oder kaum mehr direkt durch
Schmierstoffe aus dem Getriebekasten im Lagerschild geschmiert werden. Es besteht
die Gefahr eines erhöhten Lagerverschleißes aufgrund unzureichender Schmierung.
[0004] Ein Trockenlaufen der Dichtungen und Lager ist aber zu verhindern, da durch nicht
mehr funktionsfähige Dichtungen Suspension, die sich im Frässchlitz zur Stützung dieses
befindet, in das Getriebe und den Antrieb der Schlitzwandfräse eindringen kann. Neben
dem zusätzlichen Aufwand durch einen solchen Zwischenfall, der zum Trockenlegen des
Getriebes und des Antriebes notwendig ist, können in ungünstigen Fällen auch Beschädigungen
an der Schlitzwandfräse verursacht werden.
[0005] Aber auch das wartungsbedingte Auswechseln der Lager oder Dichtungen erfordert einen
Auseinanderbau der Schlitzwandfräse, die in diesem Zeitraum nicht einsatzbereit ist.
Auch ergeben sich Probleme, wenn ein solches Wartungsintervall während des Fräsens
anfällt, und so das Fräsen unterbrochen werden muss, die Schlitzwandfräse aus dem
Frässchlitz entfernt werden muss, gewartet und dann erst wieder in den Frässchlitz
eingebracht werden kann.
[0006] Bei gattungsgemäßen Schlitzwandfräsen werden deswegen entweder dauergeschmierte Lager
benutzt oder für die beweglichen Teile und Dichtungen im oberen Endbereich der Antriebswelle
wird eine separate Fettschmierung installiert. Dies bedingt aber einen erhöhten Wartungsaufwand,
da die Lager und Dichtungen in kurzen Zyklen überprüft und ausgetauscht werden müssen.
Darüber hinaus erhöht dies die Betriebskosten und reduziert die effektive Einsatzzeit
der Schlitzwandfräse.
[0007] US 4,764,135 offenbart einen Heckantrieb für ein Schiff, bei welchem Öl zwischen einem unteren
Gehäuse und einem oberen Gehäuse mittels einer Gewindewelle und einer genuteten Hülse
zirkuliert wird.
[0008] Der Erfindung liegt daher die
Aufgabe zugrunde, eine Schlitzwandfräse mit gattungsgemäßen Merkmalen zu schaffen, bei der
der Wartungsaufwand besonders gering gehalten ist.
[0009] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schlitzwandfräse mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
[0010] Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antriebswelle ein Außengewinde aufweist,
welches als Fördergewinde zum Fördern von Schmiermitteln in Richtung zum Antrieb ausgebildet
ist.
[0011] Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, durch die Antriebswelle, die sich vom
Getriebekasten zum Antrieb erstreckt, Schmiermittel vom Getriebekasten zu den zu schmierenden
Elementen der Befestigung des Antriebs an der Antriebswelle zu befördern. Hierzu ist
die Antriebswelle mit einem Außengewinde ausgebildet, welches als Fördergewinde zum
Fördern der Schmiermittel bei Drehung der Antriebswelle genutzt wird. Durch den Transport
der Schmiermittel aus dem Getriebe im Lagerschild in Richtung zum Antrieb kann an
der Verbindung des Antriebes mit der Antriebswelle auf die Benutzung von dauergeschmierten
Lagern oder einer separaten Fettschmierung verzichtet werden. Dadurch können die notwendigen
Wartungsintervalle erheblich vergrößert werden. Die Gefahr des Trockenlaufens von
Lagern oder Dichtungen ist praktisch vermieden. Es erhöht sich die effektive Betriebsdauer
einer Schlitzwandfräse und somit auch deren Produktivität.
[0012] Grundsätzlich ist es möglich, Fette zur Schmierung der Lager und Dichtungen zu nutzen.
Bei der Verwendung von Fetten oder anderen Schmiermitteln ist der Transport durch
das Fördergewinde der Antriebswelle schwieriger und stark abhängig von der Viskosität
des Schmiermittels. Getriebeöl wird deshalb hierzu als Schmiermittel benutzt, welches
sich im Getriebe im Lagerschild befindet. Durch dessen Benutzung ist das Nutzen eines
zweiten, anderen Schmiermittels überflüssig. Ebenso müssen keine Bevorratungsräume
für ein anderes Schmiermittel vorgesehen werden.
[0013] Am oberen Ende der Antriebswelle ist eine Verteileinrichtung zum weiteren Verteilen
des Schmiermittels vorgesehen. Diese Verteileinrichtung verspritzt das durch die Antriebswelle
geförderte Schmiermittel. Somit können alle Dichtungen und Lager geschmiert werden,
die am Antrieb und am oberen Bereich der Antriebswelle vorgesehen sind. Die Verteileinrichtung
können Spritznasen oder -kanten an der Abtriebswelle sein. Bei einer vorteilhaften
Ausführungsform der Verteileinrichtung zum weiteren Verteilen der Schmiermittel weist
diese Einrichtung eine Verzahnung auf. Diese Verzahnung kann sowohl zur Übertragung
des Drehmomentes des Antriebes auf die Antriebswelle genutzt werden, als auch zum
Verteilen des Schmiermittels. Dies erfolgt besonders einfach, da die Antriebswelle
zur Übertragung des Drehmomentes des Antriebs in Bewegung versetzt wird und das Schmiermittel
durch die Rotation und die Verzahnung in der Verbindungshülse verspritzt wird. Dadurch,
dass diese Verzahnung auch zum Übertragen des Drehmoments genutzt wird, muss kein
zusätzliches Bauteil in der Verbindungshülse zum Verteilen des Schmiermittels vorgesehen
werden. Grundsätzlich wäre es möglich, durch das Fördergewinde der Antriebswelle Schmiermittel,
die durch das Getriebe im Lagerschild verspritzt werden, in Richtung zum Antrieb zu
transportieren. Hierbei ist es aber aufwändig, eine genügend große Menge an Schmiermitteln
zuverlässig in Richtung zum Antrieb zu transportieren. Besonders einfach kann eine
minimal notwendige Transportmenge dadurch sichergestellt werden, dass eine Aufnahme
für Schmiermittel vorgesehen ist, in welche zumindest ein unteres Ende des Außengewindes
der Antriebswelle hineinreicht. Durch diese Aufnahme kann ein kontinuierlicher Transport
von ausreichend Schmiermitteln in Richtung zum Antrieb ohne zusätzliche Kontrolleinrichtung
erreicht werden. Hierdurch wird die Gefahr des Trockenlaufens der Dichtungen oder
der Lager weiter reduziert.
[0014] Im Bereich des Abtriebes des Antriebes ist mindestens ein Lager, insbesondere Wälzlager,
angeordnet, und die Antriebswelle ist zur Schmierung des mindestens einen Lagers ausgebildet.
Durch die Schmierung der Lager durch die Schmiermittel, die durch die Antriebswelle
aus dem Lagerschild her transportiert und verteilt werden, kann eine wartungsintensive
Fettschmierung der Lager entfallen oder vereinfacht werden. Ebenso müssen keine selbstschmierenden
Lager mehr genutzt werden, die ebenfalls einen erhöhten Kosten- und Wartungsaufwand
mit sich bringen.
[0015] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist in einem Bereich des Abtriebes
des Antriebes mindestens eine Dichtung, insbesondere eine Gleitdichtung, angeordnet
und die Antriebswelle zur Schmierung der mindestens einen Dichtung ausgebildet. Durch
den Transport von Schmiermitteln aus dem Getriebekasten im Lagerschild durch das Außengewinde
der Antriebswelle und die Verteilung der Schmiermittel durch eine Verteileinrichtung
ist keine wartungsintensive Fettschmierung für Dichtungen, die sich im Bereich des
Abtriebes des Antriebes befinden, mehr notwendig. Eine regelmäßige Kontrolle zur Überprüfung
der Schmierung der Dichtung ist also weitaus seltener nötig. Auch wird durch das ständige
Schmieren der Dichtung das Risiko des Eindringens von Stützsuspension aus dem Frässchlitz
verringert.
[0016] Die Schlitzwandfräse ist ferner dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antrieb
und der Antriebswelle eine Verbindungshülse angeordnet ist, an deren Außenseite das
mindestens eine Lager , besonders bevorzugt und die mindestens eine Dichtung, angeordnet
ist. Durch diese Konstruktion erfolgt zum einen eine besonders gute Abdichtung der
Verbindungshülse und des Antriebes gegenüber der sich im Frässchlitz befindenden Suspension.
Zum anderen wird durch die Lager unterstützt, dass die Verbindungshülse stabil und
dennoch reibungsarm um den Antrieb und die Antriebswelle gelagert ist. Somit wird
eine erhöhte Haltbarkeit des Antriebs, der Verbindungshülse und der Antriebswelle
einer Schlitzwandfräse erreicht.
[0017] Die Erfindung wird weiter anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles erläutert,
welches schematisch in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- einen Teilquerschnitt einer Seitenansicht einer gattungsgemäßen Schlitzwandfräse;
und
- Fig. 2
- einen Querschnitt einer vergrößerten Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräse.
[0018] Der grundsätzliche Aufbau einer Schlitzwandfräse 10' ist in Figur 1 dargestellt.
An einem Lagerschild 12 sind ein Paar von Fräsradnaben 19 angeordnet, welche über
eine Fräswelle 13 angetrieben werden. An den Fräsnaben 19 können die Fräsräder lösbar
befestigt werden. Innerhalb des Lagerschildes 12, welches aus mehreren Platten zusammengesetzt,
ist befindet sich ein Kegelradantrieb 14. Die Antriebswelle 13 ist dabei mit einem
Tellerrad 15 verbunden, welches über Tellerradlager 16 am Lagerschild 12 drehbar gehalten
ist. Das Tellerrad 15 kämmt mit einem Antriebsritzel 17, dessen Rotationsachse sich
im Wesentlichen senkrecht zur Fräsradwelle 13 erstreckt. Über zwei Ritzellager 18
ist das Antriebsritzel 17 wiederum im Lagerschild 12 drehbar gelagert.
[0019] Um das Lagerschild 12 möglichst kompakt zu halten, befindet sich der nicht dargestellte
Antrieb oberhalb des Lagerschildes 12 am Fräsrahmen 40. Das Antriebsritzel 17 ist
dabei über eine erste drehfeste Verbindung 23 mit einer Antriebswelle 20' verbunden,
welche sich parallel und zentrisch zum Antriebsritzel 17 nach oben zum Antrieb erstreckt.
Am oberen Ende der Antriebswelle 20', welche flüssigkeitsdicht von einem Getriebeschild
21' umgeben ist, befindet sich eine zweite drehfeste Verbindung 24', welche in diesem
Fall eine Feder-Nutverbindung ist. Diese dient zur Verbindung mit einem Kupplungselement
31, über welches das Drehmoment vom Antrieb an die Antriebswelle 20' übertragen wird.
Am Fräsrahmen 40 ist die Antriebswelle 20' über ein Antriebswellenlager 22 drehbar
gelagert, welche flüssigkeitsdicht in einem Lagergehäuse 30 angeordnet ist. Schließlich
ist am Fräsrahmen 40 ein Halter 32 vorgesehen, über den die Schlitzwandfräse 10' transportiert
werden kann.
[0020] Die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Bauteile, welche mit einem Bezugszeichen
ohne Anführungsstrich benannt sind, können bei der erfindungsgemäßen Schlitzwandfräse
10 im Wesentlichen ohne große Veränderungen vorgesehen werden.
[0021] Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schlitzwandfräse 10. An einer Antriebswelle 20
befindet sich am unteren Ende im Lagerschild 12 eine Bogenzahnkupplung 25. Am anderen,
oberen Ende der Antriebswelle 20 ist eine Verteilungseinrichtung befestigt. Die Antriebswelle
20 befindet sich in einem Getriebeschild 21, welches an das Außengewinde 44 der Antriebswelle
20 angrenzt. Der Ölstand 45 im Getriebe der Schlitzwandfräse 10 reicht bis ans untere
Ende der Antriebswelle 20. Durch das Außengewinde 44 der Antriebswelle 20 ist es möglich,
durch eine entsprechende Drehung Getriebeöl aus dem Getriebe in Richtung zum Antrieb
28 zu befördern.
[0022] Durch die Verteileinrichtung 24 wird das durch die Antriebswelle 20 beförderte Öl
innerhalb der Verbindungshülse 46 radial verspritzt. Hierzu weist die Verteilungseinrichtung
24 eine Spritzkante auf. In der hier dargestellten Form ist die Vereilungseinrichtung
24 außerdem als Bauteil mit einer Außenbogenverzahnung ausgebildet. Durch das radiale
Verspritzen der Schmiermittel werden die in der Verbindungshülse 46 befindlichen Kugellager
49 mit ausreichend Schmiermittel versorgt. Ebenso wird die Gleitringdichtung 50 durch
das Verspritzen der Schmiermittel vor dem Austrocknen geschützt. Die Verbindungshülse
46 verbindet die Abtriebsmotorwelle 47 des Antriebes 48 mit der Antriebswelle 20.
Sowohl der Antrieb 48 als auch die Verbindungshülse 46 befinden sich geschützt im
Fräsrahmen 40. Überschüssiges Schmiermittel kann aus dem oberen Bereich über einen
Ringkanal 27 und eine Rücklaufbohrung 28 nach unten zum Getriebe abgeführt und dort
gekühlt werden.
[0023] Durch die erfindungsgemäße Schlitzwandfräse kann der Wartungsaufwand dieser erheblich
verringert werden.
1. Schlitzwandfräse mit
- einem Fräsrahmen (40),
- einem Lagerschild (12), das an einer Unterseite des Fräsrahmens (40) angeordnet
ist,
- mindestens einem Fräsrad, welches am Lagerschild (12) drehbar gelagert ist,
- einem Antrieb (48), der vom Lagerschild (12) beabstandet am Fräsrahmen (40) angebracht
ist,
- einem Getriebe (14), welches im Lagerschild (12) angeordnet ist, in welchem als
Schmiermittel für das Getriebe (14) Getriebeöl vorgesehen ist, und
- einer Antriebswelle (20), welche ein Drehmoment des Antriebes (48) zu dem Getriebe
(14) im Lagerschild (12) überträgt,
wobei die Antriebswelle (20) an ihrem oberen Ende mit einer Abtriebsmotorwelle (47)
des Antriebes (48) über eine Verbindungshülse (46) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Verbindungshülse (46) an ihrer Außenseite über mindestens ein Lager (49) im Fräsrahmen
(40) drehend gelagert ist,
- dass die Antriebswelle (20) ein Außengewinde (44) aufweist, welches als ein Fördergewinde
zum Fördern von Getriebeöl des Getriebes (14) in dem Lagerschild (12) in Richtung
zum Antrieb (48) ausgebildet ist, und
- dass an einem oberen Ende der Antriebswelle (20) eine Verteileinrichtung (24) zum weiteren
Verteilen des Getriebeöls als Schmiermittel für das mindestens eine Lager (49) der
Verbindungshülse (46) vorgesehen ist.
2. Schlitzwandfräse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Verteileinrichtung (24) zum weiteren Verteilen des Getriebeöls eine Verzahnung
aufweist.
3. Schlitzwandfräse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Aufnahme für Getriebeöl vorgesehen ist, in welche zumindest ein unteres Ende
des Außengewindes (44) der Antriebswelle (20) hineinreicht.
4. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mindestens eine Lager (49) ein Wälzlager, insbesondere ein Kugellager, ist.
5. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Bereich der Abtriebsmotorwelle (47) des Antriebes (48) mindestens eine Dichtung
(50), insbesondere Gleitringdichtung, angeordnet ist und dass die Antriebswelle (20) zur Schmierung der mindestens einen Dichtung (50) ausgebildet
ist.
6. Schlitzwandfräse nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mindestens eine Dichtung (50) an der Außenseite der Verbindungshülse (46) angeordnet
ist.
7. Schlitzwandfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Bereich oberhalb des mindestens einen Lagers (49) ein Ringkanal (27) angeordnet
ist, von welchem über eine Rücklaufbohrung (28) im Lagerschild (12) überschüssiges
Getriebeöl zum Getriebe (14) abführbar ist.
1. Trench wall cutter comprising
- a cutting frame (40),
- a bearing bracket (12) located on a bottom side of the cutting frame (40),
- at least one cutting wheel mounted in rotary manner on the bearing bracket (12),
- a drive (48) fitted to the cutting frame (40) spaced from the bearing bracket (12),
- a transmission (14) located in the bearing bracket (12), in which transmission oil
is provided as lubricant for the transmission (14), and
- a drive shaft (20) transmitting a torque of the drive (48) to the transmission (14)
in the bearing bracket (12),
wherein the drive shaft (20) is connected at its upper end with a driven motor shaft
(47) of the drive (48) via a connecting sleeve (46),
characterized in
- that the connecting sleeve (46) is rotationally mounted at its outside by at least one
bearing (49) in the cutting frame (40),
- that the drive shaft (20) has an external thread (44) adapted as a feed thread for feeding
transmission oil of the transmission (14) in the bearing bracket (12) in the direction
of the drive (48), and
- that a distributing device (24) is provided at an upper end of the drive shaft (20) for
a further distribution of the transmission oil as lubricant for the at least one bearing
(49) of the connecting sleeve (46).
2. Trench wall cutter according to claim 1,
characterized in
that the distributing device (24) for the further distribution of the transmission oil
has a tooth system.
3. Trench wall cutter according to claim 1 or 2,
characterized in
that a receptacle for transmission oil is provided, in which extends at least a lower
end of the external thread (44) of the drive shaft (20).
4. Trench wall cutter according to one of the claims 1 to 3,
characterized in
that the at least one bearing (49) is a roll bearing, in particular a ball bearing.
5. Trench wall cutter according to one of the claims 1 to 4,
characterized in
that in an area of the driven motor shaft (47) of the drive (48) is located at least one
seal (50), in particular a slip ring seal and that the drive shaft (20) is constructed
for lubricating the at least one seal (50).
6. Trench wall cutter according to claim 5,
characterized in
that the at least one seal (50) is located at the outside of the connecting sleeve (46).
7. Trench wall cutter according to one of the claims 1 to 6,
characterized in
that in an area above the at least one bearing (49) a ring duct (27) is located, from
which redundant transmission oil can be led to the transmission (14) via a return
bore (28) in the bearing bracket (12).
1. Fraise pour parois moulées, avec :
- un châssis de fraise (40),
- un flasque (12), qui est disposé à la partie inférieure du châssis de fraise (40),
- au moins une roue de fraisage, qui est mise en place sur le flasque (12) en étant
mobile en rotation,
- un dispositif d'entraînement (48), qui est fixé sur le châssis de fraisage (40)
à une certaine distance du flasque (12),
- un dispositif de transmission (14), qui est disposé dans le flasque (12) et dans
lequel de l'huile pour transmission est prévue comme agent de lubrification pour le
dispositif de transmission (14), et
- un arbre de transmission (20), qui transmet un couple du dispositif d'entraînement
(48) au dispositif de transmission (14) dans le flasque (12),
l'arbre de transmission (20) étant relié à son extrémité supérieure à un arbre (47)
d'un moteur de sortie du dispositif d'entraînement (48) par l'intermédiaire d'un manchon
de liaison (46),
caractérisée :
- en ce qu'au niveau de sa partie extérieure, le manchon de liaison (46) est monté en étant mobile
en rotation dans le châssis de fraise (40) par l'intermédiaire d'au moins un palier
(49),
- en ce que l'arbre de transmission (20) comprend un filetage extérieur (44), qui est constitué
en tant que vis de circulation pour la circulation de l'huile pour transmission du
dispositif de transmission (14) dans le flasque (12) dans la direction du dispositif
d'entraînement (48), et
- en ce qu'à une extrémité supérieure de l'arbre de transmission (20), un dispositif de distribution
(24) est prévu pour une distribution supplémentaire de l'huile pour transmission comme
agent de lubrification pour le au moins un palier (49) du manchon de liaison (46).
2. Fraise pour parois moulées selon la revendication 1,
caractérisée :
en ce que le dispositif de distribution (24) comprend, pour une distribution supplémentaire
de l'huile pour transmission, une denture.
3. Fraise pour parois moulées selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée :
en ce qu'il est prévu un logement pour l'huile de transmission, dans lequel au moins une extrémité
inférieure du filetage extérieur (44) de l'arbre de transmission (20) s'étend.
4. Fraise pour parois moulées selon une des revendications 1 à 3,
caractérisée :
en ce que le au moins un palier (49) est un palier à roulement, en particulier un palier à
roulement à billes.
5. Fraise pour parois moulées selon une des revendications 1 à 4,
caractérisée :
en ce que, dans une région de l'arbre (47) du moteur de sortie du dispositif d'entraînement
(48), est disposé au moins un joint d'étanchéité (50), en particulier une garniture
d'étanchéité à anneau glissant, et
en ce que l'arbre de transmission (20) est conformé pour permettre la lubrification du au moins
un joint d'étanchéité (50).
6. Fraise pour parois moulées selon la revendication 5,
caractérisée :
en ce que le au moins un joint d'étanchéité (50) est disposé du côté extérieur du manchon de
liaison (46).
7. Fraise pour parois moulées selon une des revendications 1 à 6,
caractérisée :
en ce que, dans une région située au-dessus du au moins un palier (49), est disposé un canal
annulaire (27) à partir duquel de l'huile pour transmission excédentaire pour le dispositif
de transmission (14) peut être évacuée par l'intermédiaire d'un orifice de retour
(28) dans le flasque (12).