EP4375422A1

EP4375422A1 - Schlitzwandfräse

Info

Publication number: EP4375422A1
Application number: EP23207854.3A
Authority: EP
Inventors: Adrian Fend; Manuel Zint; Florian Gabriel; Dominik LORÜNSER
Original assignee: Liebherr Werk Nenzing GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Nenzing GmbH
Priority date: 2022-11-24
Filing date: 2023-11-06
Publication date: 2024-05-29
Also published as: CN118065454A; DE102022131161A1; US20240175228A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlitzwandfräse (10) mit wenigstens einem Lagerschild (12), mindestens einem am Lagerschild (12) drehbar gelagerten Fräsrad (14) zur Zerkleinerung von Bodenmaterial und einem radial neben dem Fräsrad (14) angeordneten Saugkasten (20) zum Absaugen von Bodenmaterial enthaltener Flüssigkeit, wobei am Fräsrad (14) ist mindestens ein verstellbares Schneidwerkzeug (30) angeordnet und derart ausgebildet, dass es sich bei einer Drehung des Fräsrads (14) zwischen einer Einklappstellung, in der es einen axialen Abstand zum Lagerschild (12) aufweist und an diesem vorbeibewegbar ist, und einer Ausklappstellung, in der es in einen radial neben dem Lagerschild (12) liegenden Bereich ragt, bewegt, wobei der Saugkasten (20) eine Ausnehmung (22) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass sich das verstellbare Schneidwerkzeug (30) in der Ausklappstellung oder beim Übergang zwischen Einklappstellung und Ausklappstellung durch die Ausnehmung (22) hindurchbewegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schlitzwandfräse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Trägergerät mit einer solchen.
Schlitzwandfräsen werden zum Herstellen von Bodenschlitzen für die Konstruktion von Schlitzwänden in unterschiedlichsten Bauvorhaben eingesetzt und existieren in verschiedenen Ausführungen und Größen. Üblicherweise sind sie dabei an mobilen Trägergeräten wie Fahrzeugkranen oder Seilbaggern montiert und weisen mehrere Fräsräder mit Schneidwerkzeugen auf, um zur Erstellung eines Bodenschlitzes Bodenmaterial abzutragen. Die Fräsräder sind dabei typischerweise an einem oder mehreren Lagerschilden drehbar gelagert, wobei sich die Lagerschilde an der Unterseite eines Fräsenrahmens befinden können. Eine übliche Konfiguration umfasst dabei zwei Paare von Fräsrädern, wobei jedes Fräsradpaar an einem eigenen Lagerschild gelagert ist, mit je einem Fräsrad auf einer Seite des Lagerschilds.
Solche Schlitzwandfräsen weisen üblicherweise im Bereich zwischen den Fräsradpaaren einen Saugkasten auf, welcher in erster Linie der Absaugung des Abraums bzw. Bodenmaterials aus dem Bodenschlitz dient. Hierzu sind am Saugkasten typischerweise eine Reihe von Absaugöffnungen vorgesehen, durch welche mittels einer Pumpe Abraum enthaltende Flüssigkeit abgesaugt wird. Zu seinen weiteren Aufgaben kann das Zerkleinern des durch die Fräsräder gelösten Bodenmaterials zählen.
Bei derartigen Schlitzwandfräsen mit seitlich an einem Lagerschild angeordneten Fräsrädern besteht das Problem, dass Bodenmaterial unterhalb und seitlich des Lagerschilds nicht unmittelbar von den Fräsrädern abgearbeitet werden kann. Die Entfernung dieses Materialüberstandes zwischen den Fräsrädern bzw. seitlich und unterhalb des Lagerschilds kann bei bekannten Schlitzwandfräsen durch die Verwendung von Klappzähnen durchgeführt werden, welche beim Drehen der Fräsräder zwischen einer Einklappstellung, in der sie nicht mit dem Lagerschild kollidieren, und einer Ausklappstellung, in der sie in den Bereich des zu entfernenden Materialüberstands seitlich und unterhalb des Lagerschilds ragen, erfolgen.
Aufgrund der Kinematik solcher Klappzähne kann jedoch nicht das gesamte Material zwischen den Fräsrädern entfernt werden, sondern es bleibt ein restlicher "Steg" von Bodenmaterial übrig, dessen Größe u.a. durch die Länge der Klappzähne bestimmt wird. Ein Grund hierfür ist, dass die maximale Länge der Klappzähne dadurch begrenzt ist, dass sie am Saugkasten kollisionsfrei vorbeigeführt werden müssen, was üblicherweise noch in der Ausklappstellung oder beim Übergang zwischen Ausklappund Einklappstellung erfolgt.
Das Verbleiben von Bodenmaterial seitlich neben dem Lagerschild (d.h. im Bereich der seitlichen Schlitzwände) führt zu einer Verringerung des Spiels zwischen Schlitzwandfräse und den seitlichen Schlitzwänden. Dadurch ergibt sich eine Verschlechterung der Gleiteigenschaften der Schlitzwandfräse, was zu einem erhöhten Verschleiß und einer schlechteren Steuerbarkeit der Schlitzwandfräse führt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Schlitzwandfräsen der eingangs genannten Art in vorteilhafter Weise weiterzubilden und die vorgenannten Nachteile zu überwinden. Insbesondere soll bei derartigen Schlitzwandfräsen der Verschleiß reduziert und die Steuerung innerhalb des Bodenschlitzes erleichtert werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Schlitzwandfräse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Schlitzwandfräse umfasst demnach wenigstens einen Lagerschild, an dem mindestens ein Fräsrad zur Zerkleinerung von Bodenmaterial drehbar gelagert ist, und einen radial neben dem Fräsrad angeordneten Saugkasten zum Absaugen von Bodenmaterial bzw. Abraum enthaltener Flüssigkeit. An dem mindestens einen Fräsrad ist mindestens ein verstellbares Schneidwerkzeug, beispielsweise ein Klappzahn, angeordnet und derart ausgebildet, dass sich das verstellbare Schneidwerkzeug bei einer Drehung des Fräsrads gezielt zwischen einer Einklappstellung und einer Ausklappstellung bewegt. Das verstellbare Schneidwerkzeug ist dabei insbesondere am Außenumfang des Fräsrads angeordnet. In der Einklappstellung weist das verstellbare Schneidwerkzeug einen axialen Abstand zum Lagerschild auf, sodass es ohne Kollision am Lagerschild vorbeibewegt werden kann. In der Ausklappstellung ragt das verstellbare Schneidwerkzeug dagegen in einen radial neben dem Lagerschild liegenden Bereich, d.h. das verstellbare Schneidwerkzeug ragt in der Ausklappstellung mit Blick auf den Außenumfang des Fräsrads insbesondere über den Rand der zum Lagerschild weisenden Stirnseite des Fräsrads hinaus.
Vorliegend beziehen sich die Angaben "axial" und "radial" auf die Drehachse des Fräsrads, d.h. der axiale Abstand bezeichnet einen Abstand parallel zur Fräsraddrehachse und der radiale Abstand bezeichnet einen Abstand senkrecht zur Fräsraddrehachse. Ferner wird im Folgenden eine senkrecht zur Fräsraddrehachse und bei vertikal ausgerichteter Schlitzwandfräse horizontal verlaufende Richtung als Längsrichtung der Schlitzwandfräse bezeichnet.
Die Bezeichnung "Schneidwerkzeug" ist nicht einschränkend zu verstehen und erfordert kein tatsächliches Schneiden oder die Anwesenheit einer Klinge. Vielmehr kann damit jedwedes Element bezeichnet werden, welches zur Zerkleinerung bzw. zum Abfräsen von Bodenmaterial verwendet werden kann, beispielsweise einen Fräszahn mit einer kegelförmigen Spitze.
Erfindungsgemäß weist der Saugkasten eine Ausnehmung auf, welche derart ausgebildet ist, dass sich das verstellbare Schneidwerkzeug in der Ausklappstellung oder beim Übergang zwischen Einklappstellung und Ausklappstellung durch die Ausnehmung hindurchbewegt, d.h. in diese hineinragt. Dadurch ist es möglich, das verstellbare Schneidwerkzeug länger auszubilden als bisher bei gleicher Anordnung des Saugkastens, ohne dass das verstellbare Schneidwerkzeug mit dem Saugkasten kollidiert, sodass seitlich und/oder unterhalb am Lagerschild anstehendes Bodenmaterial besser abgetragen werden kann.
Der höhere Materialabtrag vergrößert das Längsspiel der Schlitzwandfräse im Bodenschlitz (d.h. das Spiel in Längsrichtung neben dem Lagerschild) und verbessert damit die Steuerbarkeit der Schlitzwandfräse. Die erfindungsgemäße Ausnehmung im Saugkasten ermöglicht dabei insbesondere einen maximalen Materialabtrag auch bei Verwendung eines dicken Lagerschilds und machen dieses universell einsetzbar, sodass beispielsweise ein einziges Lagerschild für unterschiedlich dimensionierte Schlitzwandfräsen verwendet werden kann.
Innerhalb des Lagerschilds kann ein Getriebe (oder ein Teil davon) zum Antrieb des mindestens einen Fräsrads angeordnet sein, sodass das Lagerschild auch als Getriebeschild bezeichnet werden kann.
Der Begriff "Ausnehmung" ist breit auszulegen und kann unter anderem eine tatsächliche Materialaussparung und/oder eine Einbuchtung und/oder eine Verjüngung des Saugkastens umfassen.
In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein radial vom Fräsrad beabstandetes Ende des verstellbaren Schneidwerkzeugs bei einer Drehung des Fräsrads eine Laufbahn beschreibt, welche durch die Ausnehmung, d.h. abschnittsweise innerhalb der sich über die Ausnehmung erstreckenden, gedachten Verlängerung der Außenkontur des Saugkastens verläuft. Beim Beschreiben der Laufbahn aufgrund der Drehung des Fräsrads taucht das verstellbare Schneidwerkzeug somit in die Ausnehmung ein. Das Ende des verstellbaren Schneidwerkzeugs kann durch eine Klinge bzw. Schneide oder durch die Spitze eines Zahns gebildet werden. Vorzugsweise schneidet die Laufbahn eine gedachte radiale Verlängerung des Lagerschildes.
Die Laufbahn weist bevorzugt in unterschiedlichen Winkelbereichen unterschiedliche axiale Abstände von einer Mittelebene des Lagerschilds auf, wobei sie einen geringeren axialen Abstand aufweist, wenn sich das verstellbare Schneidwerkzeug in der Ausklappstellung befindet. Mit Blick auf die Stirnseite des Fräsrads kann die Laufbahn eine im Wesentlichen kreisförmige Form aufweisen. Allerdings ist es auch denkbar, dass die Laufbahn von einer Kreisform aufgrund der Bewegung (beispielsweise eine Schwenkbewegung) des verstellbaren Schneidwerkzeugs zwischen den Einklapp- und Ausklappstellungen abweicht.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ausnehmung im Fräsbetrieb der Schlitzwandfräse (wenn die Fräsräder also normal "vorwärts" gedreht werden) in Drehrichtung des Fräsrads vor einem ersten Winkelabschnitt liegt, in dem sich das verstellbare Schneidwerkzeug in der Einklappstellung befindet. Der Bewegungsvorgang von der Ausklappstellung in die Einklappstellung kann ganz oder teilweise innerhalb der Ausnehmung oder nach dem Durchlaufen der Ausnehmung erfolgen. In einem zweiten Winkelabschnitt befindet sich das verstellbare Schneidwerkzeug in der Ausklappstellung. Der zweite Winkelabschnitt kann größer sein als der erste Winkelabschnitt.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das verstellbare Schneidwerkzeug verschwenkbar am Fräsrad gelagert ist. Insbesondere kann es sich bei dem Bewegungsvorgang zwischen der Einklapp- und Ausklappstellung um einen Klappvorgang bzw. eine Schwenkbewegung handeln, wobei das verstellbare Schneidwerkzeug in der Ausklappstellung in axialer Richtung nach außen geklappt ist und in Richtung Lagerschild ragt.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Fräsrad neben dem mindestens einen verstellbaren Schneidwerkzeug mindestens ein fixes, d.h. nicht-verstellbares Schneidwerkzeug aufweist, welches vorzugsweise einen grö-ßeren axialen Abstand zum Lagerschild aufweist als das mindestens eine verstellbare Schneidwerkzeug.
Bevorzugt weist das Fräsrad eine Vielzahl von fixen Schneidwerkzeugen und/oder mehrere verstellbare Schneidwerkzeuge auf, die über den Umfang des Laufrads verteilt sind.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das mindestens eine verstellbare Schneidwerkzeug eine größere Länge aufweist als das mindestens eine nicht-verstellbare Schneidwerkzeug. Bevorzugt weist das mindestens eine verstellbare Schneidwerkzeug in der Ausklappstellung eine größere radiale Länge auf als das mindestens eine nicht-verstellbare Schneidwerkzeug, d.h. es steht in der Ausklappstellung radial weiter von der Außenumfangsfläche des Fräsrads ab als das mindestens eine nicht-verstellbare Schneidwerkzeug. Das verstellbare Schneidwerkzeug ist länger ausgebildet als das oder die fixen Schneidwerkzeuge, da es insbesondere primär dem Abräumen von am Lagerschild anliegendem Bodenmaterial dient. Da die fixen Schneidwerkzeuge eine geringere Länge aufweisen, können sie kollisionsfrei am Saugkasten vorbeibewegt werden, ohne dass sie dabei in die Ausnehmung eintauchen müssen.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Saugkasten eine zum Außenumfang des Fräsrads weisende Absaugfläche mit mindestens einer Absaugöffnung umfasst, wobei durch die mindestens eine Absaugöffnung Bodenmaterial bzw. Abraum enthaltene Flüssigkeit abgesaugt werden kann. Hierzu umfasst die Schlitzwandfräse vorzugsweise eine Abraumpumpe, um die Suspension durch die mindestens eine Absaugöffnung anzusaugen. Die erfindungsgemäße Ausnehmung zum kollisionsfreien Vorbeiführen des mindestens einen verstellbaren Schneidwerkzeugs ist dabei zumindest teilweise, insbesondere vollständig an der Absaugfläche ausgebildet. Vorzugsweise sind an der Absaugfläche mehrere in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Absaugöffnungen angeordnet, um die Suspension über die gesamte Länge des Saugkastens effektiv absaugen zu können.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ausnehmung in Umfangrichtung im Bereich der mindestens einen Absaugöffnung angeordnet ist. Auch in der Ausnehmung können eine oder mehrere Absaugöffnungen vorgesehen sein, um die Absaugeffizienz durch die Ausnehmung nicht zu verringern. Alternativ können Absaugöffnungen oberhalb und/oder unterhalb der Ausnehmung angeordnet sein, da die Absaugfunktion und das Ermöglichen des kollisionsfreien Vorbeiführens des mindestens einen verstellbaren Schneidwerkzeugs an sich unabhängig voneinander sind.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ausnehmung auf axialer Höhe des Lagerschilds liegt, wobei eine mittig durch das Lagerschild verlaufende, gedachte Mittelebene vorzugsweise die Ausnehmung symmetrisch teilt. Diese symmetrische Anordnung ist insbesondere für Schlitzwandfräsen vorteilhaft, bei der auf jeder Seite des Lagerschilds ein Fräsrad angeordnet ist. Dadurch kann eine gemeinsame Ausnehmung für die verstellbaren Schneidwerkzeuge beider Fräsräder verwendet werden.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ausnehmung eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, wobei vorzugsweise zumindest zwei Kanten der Ausnehmung abgeschrägt sind bzw. Fasen aufweisen. Grundsätzlich kann die Ausnehmung aber auch eine beliebige andere Form aufweisen.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schlitzwandfräse eine Verstelleinrichtung umfasst, mittels welcher das mindestens eine verstellbare Schneidwerkzeug bei einer Drehung des Fräsrads zwischen der Einklappstellung und der Ausklappstellung bewegbar bzw. verstellbar ist. Die Verstellung erfolgt dabei bevorzugt automatisch und passiv, d.h. ohne aktiven Antrieb. Die Verstelleinrichtung kann insbesondere eine am Lagerschild angeordnete Steuernocke umfassen, welche das verstellbare Schneidwerkzeug beim Vorbeibewegen mittelbar oder direkt kontaktiert und dadurch in die Einklapp- oder Ausklappstellung bewegt. Die Steuernocke kann als eine teilweise um die Drehachse des Fräsrads umlaufende Schiene bzw. Führung mit einer Kontaktfläche zur Kontaktierung des verstellbaren Schneidwerkzeugs ausgebildet sein. Vorzugsweise weist die Steuernocke in einem Einlaufbereich und/oder in einem Auslaufbereich eine Abschrägung auf, um einen abrupten Übergang zwischen Einklapp- und Ausklappstellung des verstellbaren Schneidwerkzeugs zu vermeiden. Die Steuernocke legt somit die Axialposition des verstellbaren Schneidwerkzeugs in Abhängigkeit vom Drehwinkel fest.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Schlitzwandfräse zwei nebeneinander angeordnete Lagerschilde mit je mindestens einem drehbar gelagerten Fräsrad umfasst, wobei die Fräsräder der unterschiedlichen Lagerschilde radial nebeneinander angeordnet sind und der Saugkasten zwischen den radial benachbarten Fräsrädern angeordnet ist. Der Saugkasten weist bei dieser Ausführungsform mindestens zwei Ausnehmungen auf, welche je einem der Fräsräder der unterschiedlichen Lagerschilde zugewandt sind.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf gegenüberliegenden Seiten des mindestens einen Lagerschilds je ein Fräsrad angeordnet ist, sodass pro Lagerschild also wenigstens zwei Fräsräder vorgesehen sind. Die Fräsräder sind dabei koaxial gelagert und weisen jeweils mindestens ein verstellbares Schneidwerkzeug auf. Die verstellbaren Schneidwerkzeuge der Fräsräder dienen zum Abräumen von zwischen den Fräsrädern am Lagerschild anstehendem Bodenmaterial. Die Ausnehmung im Saugkasten ermöglicht einen maximalen Materialabtrag zwischen den Fräsrädern auch bei dickem Getriebeschild und macht dieses universell, d.h. für unterschiedliche Schlitzwanddimensionen einsetzbar.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist ein gemeinsamer Saugkasten für die auf gegenüberliegenden Seiten des Lagerschilds angeordneten Fräsräder vorgesehen, wobei der Saugkasten vorzugsweise eine gemeinsame Ausnehmung für die verstellbaren Schneidwerkzeuge der koaxialen Fräsräder aufweist. Alternativ können auch mehrere Ausnehmungen vorgesehen sein, die den jeweiligen Fräsrädern zugeordnet sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Trägergerät mit einer erfindungsgemäßen Schlitzwandfräse. Bei dem Trägergerät kann es sich insbesondere um einen Seilbagger, aber auch um einen Fahrzeugkran oder Hydraulikbagger handeln. Das Trägergerät umfasst vorzugsweise einen fahrbaren Unterwagen, beispielsweise mit Raupenfahrwerk, und einen um eine vertikale Achse drehbar auf dem Unterwagen gelagerten Oberwagen mit einem schwenkbaren Ausleger. Die Schlitzwandfräse ist insbesondere über ein Seil am Trägergerät aufgehängt, welches über eine oder mehrere Umlenkrollen am Ende des Auslegers zu einer Winde am Oberwagen geführt ist.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend anhand der Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Figur 1:: ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schlitzwandfräse in einer schematischen Frontalansicht;
Figur 2:: den Saugkasten in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 3:: eine perspektivische Ansicht des unteren Bereichs der Schlitzwandfräse mit Fräsrädern und Saugkasten;
Figur 4:: eine seitliche Detailansicht des Bereichs zwischen Saugkasten und Fräsrad; und
Figur 5:: eine perspektivische Detailansicht des Bereichs zwischen Saugkasten und Fräsrad.

In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schlitzwandfräse 10 mit Blick auf deren Vorderseite schematisch dargestellt. Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Schlitzwandfräse 10 umfasst einen Fräsenrahmen 11 mit drei Rahmenteilen, welche lösbar miteinander verbindbar sein können. Alternativ kann der Fräsenrahmen 11 eine größere oder kleinere Anzahl von Rahmenteilen umfassen oder einstückig ausgebildet sein. Die Schlitzwandfräse 10 kann an der Oberseite des Fräsenrahmens 11 an einem hier nicht dargestellten Trägergerät aufgehängt sein.
Am unteren Ende des Fräsenrahmens 11 befinden sich zwei Paare mit je zwei hier nur schematisch dargestellten Fräsrädern 14 zum Abtragen und Zerkleinern von Bodenmaterial. Die dargestellten Fräsräder 14 sind in radialer Richtung nebeneinander angeordnet. Auf der hier nicht sichtbaren, da verdeckten Rückseite befindet sich ein weiteres Fräsradpaar. Die Fräsräder 14 sind an Lagerschilden 12 drehbar gelagert, welche an der Unterseite des Fräsenrahmens 11 befestigt sind.
In einem Bereich zwischen den Fräsrädern 14 eines Fräsradpaars und oberhalb der durch die Drehachsen der Fräsräder 14 gebildeten horizontalen Ebene (bei aufrechter Schlitzwandfräse 10) befindet sich ein Saugkasten 20. Dieser besitzt eine längliche Form und verläuft parallel zu den Drehachsen der Fräsräder 14 von der einen Seite der Schlitzwandfräse 10 mit einem Fräsradpaar zur gegenüberliegenden Seite mit dem anderen Fräsradpaar. Es wird vorzugsweise ein gemeinsamer Saugkasten 20 für beide Fräsradpaare verwendet. Dabei befindet sich bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein Lagerschild 12 mit je zwei koaxial angeordneten Fräsrädern 14 auf jeder Seite des Saugkastens 20.
Der Saugkasten 20, welcher in der Figur 2 in einer perspektivischen Ansicht vergrößert dargestellt ist, dient dem Absaugen der Abraum-Flüssigkeit-Suspension aus dem Bodenschlitz mittels einer nicht dargestellten Abraumförderpumpe. Der Saugkasten 20 besitzt einen kastenförmigen, symmetrischen Aufbau und ist vorzugsweise über eine Befestigungsplatte an der Unterseite des Fräsenrahmens 11 montiert.
Der Saugkasten 20 weist seitlich zwei abgeschrägte Absaugflächen 24 auf, die zu den jeweiligen Fräsrädern 14 weisen und deren Außenumfangsflächen gegenüberliegen. Die Absaugflächen 24 laufen spitz aufeinander zu und können im Wesentlichen tangential zu den jeweiligen Fräsrädern 14 ausgerichtet sein. Wie in der Figur 2 zu erkennen ist, befinden sich an den Absaugflächen 24 eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Absaugöffnungen 25, die über ein Innenvolumen des Saugkastens 20 mit einer am oder im Fräsenrahmen 11 angeordneten Abraumförderpumpe verbunden sind, welche die abgepumpte Suspension durch eine hier nicht dargestellte, innerhalb des Fräsenrahmens 11 verlaufende Absaugleitung zu einer Aufbereitungsanlage pumpt.
Die Figur 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht den unteren Bereich der Schlitzwandfräse 10 mit dem Saugkasten 20 und den beidseitig neben diesem angeordneten Fräsrädern 14. Wie hier zu erkennen ist, sind an den Außenumfangsflächen der Fräsräder 14 mehrere Schneidwerkzeuge 30, 32 angeordnet, die dem Abtragen und Zerkleinern von Bodenmaterial dienen. Diese Schneidwerkzeuge 30, 32 können auch als Zerkleinerungswerkzeuge bezeichnet werden und sind in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als flache Fräszähne 30, 32 ausgebildet, welche einen Grundkörper 33 und eine darin befestigte Klinge 34 umfassen (siehe Figur 4). Alternativ können die Schneidwerkzeuge 30, 32 beispielsweise als Fräszähne mit kegelförmigen Spitzen ausgebildet sein.
In der Figur 3 ist ebenfalls eines der flachen Lagerschilder 12 zu erkennen, an welchem zwei Fräsräder 14 drehbar gelagert sind. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Lagerschild 12 an dem seitlichen, dem Saugkasten 20 abgewandten Ende Abschrägungen 13 auf, sodass sich das Lagerschild 12 in diesem Bereich zur mittig durch das Lagerschild 12 verlaufenden Mittelebene hin verjüngt.
Die Fräszähne 30, 32 müssen bei einer Drehung des jeweiligen Fräsrads 14 sowohl an der Absaugfläche 24 des Saugkastens 20 als auch am Lagerschild 12 vorbeibewegt werden, ohne dass es zu einer Kollision kommt. Das Abstand der Absaugfläche 24 zur Außenumfangsfläche des Fräsrads 14 bestimmt daher die maximale radiale Länge der Fräszähne 32. Um auch zwischen den Fräsrädern 14, in einem an die schmalen Seiten des Lagerschilds 12 angrenzenden Bereich, Bodenmaterial abtragen zu können, sind die äußeren Fräszähne 30, die direkt am Lagerschild 12 vorbeilaufen, nicht fix am Fräsrad 14 angeordnet, sondern verstellbar ausgeführt. Diese verstellbaren Fräszähne 30 können um eine Drehachse zwischen einer Einklappstellung und einer Ausklappstellung verschwenken und daher auch als Klappzähne 30 bezeichnet werden. Die übrigen Fräszähne 32 sind dagegen unbeweglich bzw. fix am Fräsrad 14 befestigt.
In der Einklappstellung sind diese verstellbaren Fräszähne 30 vom Lagerschild 12 weggeschwenkt, sodass sie kollisionsfrei an diesem vorbeibewegt werden können. In der Ausklappstellung sind die verstellbaren Fräszähne 30 in Richtung Lagerschild 12 herausgeschwenkt bzw. ausgeklappt, sodass die Klingen 34 in den Bereich neben bzw. unter dem Lagerschild 12 ragen und dort anstehendes Bodenmaterial abräumen. In der Figur 3 sind zwei verstellbare Fräszähne 30 in der Ausklappstellung gezeigt. Das Ein- und Ausklappen kann in an sich bekannter Weise durch Kontaktierung einer am Lagerschild 12 angeordneten Nockenführung (nicht gezeigt) erfolgen.
Die Länge der verstellbaren Fräszähne 30 sowie die Dicke des Lagerschilds 12 bestimmen, wie viel Material im Bereich zwischen den Fräsrädern 14 abgetragen werden kann bzw. wie groß der verbleibende, nicht abgetragene "Steg" an Bodenmaterial ist. Die Dicke des Lagerschilds 12 wird dabei insbesondere vom Einsatzzweck und den statischen Anforderungen an das System bestimmt. Der systembedingte Materialüberstand des Bodenmaterials bzw. Steg in Längsrichtung der Schlitzwandfräse 10 (diese ist vorliegend definiert als eine Richtung parallel zur Verbindungslinie der Drehachsen der beidseitig des Saugkastens 20 angeordneten Fräsräder 14) führt zu einer Verringerung des Spiels zwischen Schlitzwandfräse 10 und den seitlichen Wänden des Bodenschlitzes. Dies kann dazu führen, dass die Gleiteigenschaften der Schlitzwandfräse 10 verringert werden, was zu einem erhöhten Verschleiß und einer schlechteren Steuerbarkeit der Schlitzwandfräse 10 führt.
Um diesen Materialüberstand auf ein Minimum zu reduzieren, sind die verstellbaren Fräszähne 30 länger ausgebildet als die fixen Fräszähne 32, sodass sie weiter in den Bereich neben bzw. unter dem Lagerschild 12 ragen und dort mehr Material abtragen. Da dies zu einer Kollision mit dem Saugkasten 20 führen würde, weist dieser erfindungsgemäß an den Absaugflächen 24 jeweils eine Ausnehmung 22 auf (vgl. Figur 2), in die die verstellbaren Fräszähne 30 beim Vorbeibewegen eintauchen bzw. hineinragen. Die äußersten Enden der Klingen 34 der Fräszähne 30 beschreiben dabei Laufbahnen, die durch die Ausnehmungen 22 des Saugkastens 20 verlaufen. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Ausnehmungen 22 kollidieren die verstellbaren Fräszähne 30, die sich im Bereich des Saugkastens 20 noch in der Ausklappstellung oder im Übergang zwischen Ausklapp- und Einklappstellung befinden, nicht mit den Absaugflächen 24 des Saugkastens 20. Bei einem Rückwärtsdrehen der Fräsräder 14 können die verstellbaren Fräszähne 30 im Bereich der Ausnehmung 22 von der Einklapp- in die Ausklappstellung schwenken.
Durch die Ausnehmung 22 im Saugkasten 20 können die verstellbaren Fräszähne 30 signifikant länger ausgeführt werden, sodass der Materialabtrag zwischen den Fräsrädern 14 bzw. radial neben dem Lagerschild 12 erhöht und somit die Steuerbarkeit der Schlitzwandfräse 10 verbessert werden kann. Die Ausnehmung 22 ermöglicht insbesondere einen maximalen Materialabtrag zwischen den Fräsrädern 14 auch bei dickem Lagerschild 12 und machen dieses universell einsetzbar (d.h. ein Lagerschild 12 für mehrere Schlitzwanddimensionen).
Bei dem in der Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich auf jeder Absaugseite 24 eine einzige zentrale Ausnehmung 22 mittig zwischen den Stirnseiten des Saugkastens 20, sodass die verstellbaren Fräszähne 30 beider Fräsräder 14 des jeweiligen Lagerschilds 12 in die gemeinsame Ausnehmung 22 eintauchen. Die Ausnehmung 22 kann generell, wie hier gezeigt, eine rechteckige Form aufweisen und zudem optional abgeschrägte Kanten besitzen. Allerdings sind andere Formen auch denkbar. Ferner kann im Bereich der Ausnehmung 22 ebenfalls eine Absaugöffnung 25 angeordnet sein (vgl. Figur 2).
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 trägt der Saugkasten 20 außen an der Absaugseite 24 ein Verschleißblech, welches an der Blechkonstruktion des Saugkastens 20 befestigt ist. Hier ist die Ausnehmung 22 dadurch gebildet, dass das Verschleißblech ausgespart ist und zur darunter liegenden Blechhülle des Saugkastens 20 abfällt. Alternativ könnte die Ausnehmung 22 direkt in der Blechkonstruktion des Saugkastens 20 ausgebildet sein, beispielsweise durch einen entsprechenden Einschnitt oder durch eine Einbuchtung in der Hülle des Saugkastens 20.
Die Figuren 4 und 5 zeigen Detailansichten des Bereichs zwischen einer der Absaugseiten 24 des Saugkastens 20 und einem der angrenzenden Fräsräder 14, wobei die Figur 4 eine Seitenansicht mit Blick auf die Stirnseiten von Saugkasten 20 und Fräsrad 14 und die Figur 5 eine perspektivische Ansicht zeigt. In der Figur 4 ist zu erkennen, dass der verstellbare Fräszahn 30 in den Saugkasten 20 eintaucht, während die anderen, fixen Fräszähne 14 ausreichend kurz bemessen sind, sodass sie sich ohne Kollision am Saugkasten 20 vorbeibewegen können. In der Figur 5 ist die Ausnehmung 22 zu erkennen.
In der hier gezeigten Ausführungsform sind ferner seitlich am Saugkasten 20 oberhalb der Absaugöffnungen 25 mehrere Befestigungselemente 26 angeordnet, die der Befestigung weiterer (hier nicht dargestellter) Elemente wie z.B. Trennbleche am Saugkasten 20 dienen. Diese Befestigungselemente 26 müssen jedoch nicht zwingend vorgesehen sein.
Anstelle einer Ausführung mit einem gemeinsamen Saugkasten 20 für beide Fräsradpaare, kann pro Fräsradpaar ein separater Saugkasten 20 mit jeweils einer eigenen Ausnehmung 22 auf jeder Absaugfläche 24 vorgesehen sein.

Bezugszeichenliste:

10: Schlitzwandfräse
11: Fräsenrahmen
12: Lagerschild
13: Abschrägung
14: Fräsrad
20: Saugkasten
22: Ausnehmung
24: Absaugfläche
25: Absaugöffnung
26: Befestigungselement
30: Verstellbares Schneidwerkzeug
32: Nicht-verstellbares Schneidwerkzeug
33: Grundkörper
34: Klinge

Claims

Schlitzwandfräse (10) umfassend wenigstens einen Lagerschild (12), mindestens ein am Lagerschild (12) drehbar gelagertes Fräsrad (14) zur Zerkleinerung von Bodenmaterial und einen radial neben dem Fräsrad (14) angeordneten Saugkasten (20) zum Absaugen von Bodenmaterial enthaltener Flüssigkeit, wobei am Fräsrad (14) mindestens ein verstellbares Schneidwerkzeug (30) angeordnet und derart ausgebildet ist, dass es sich bei einer Drehung des Fräsrads (14) zwischen einer Einklappstellung, in der es einen axialen Abstand zum Lagerschild (12) aufweist und an diesem vorbeibewegbar ist, und einer Ausklappstellung, in der es in einen radial neben dem Lagerschild (12) liegenden Bereich ragt, bewegt,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Saugkasten (20) eine Ausnehmung (22) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass sich das verstellbare Schneidwerkzeug (30) in der Ausklappstellung oder beim Übergang zwischen Einklappstellung und Ausklappstellung durch die Ausnehmung (22) hindurchbewegt.
Schlitzwandfräse (10) nach Anspruch 1, wobei ein radial vom Fräsrad (14) beabstandetes Ende des verstellbaren Schneidwerkzeugs (30) bei einer Drehung des Fräsrads (14) eine Laufbahn beschreibt, welche durch die Ausnehmung (22) verläuft und vorzugsweise eine gedachte radiale Verlängerung des Lagerschildes (12) schneidet.
Schlitzwandfräse (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausnehmung (22) im Fräsbetrieb der Schlitzwandfräse (10) in Drehrichtung des Fräsrads (14) vor einem ersten Winkelabschnitt liegt, in dem sich das verstellbare Schneidwerkzeug (30) in der Einklappstellung befindet.
Schlitzwandfräse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das verstellbare Schneidwerkzeug (30) verschwenkbar am Fräsrad (14) gelagert ist.
Schlitzwandfräse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fräsrad (14) neben dem mindestens einen verstellbaren Schneidwerkzeug (30) mindestens ein nicht-verstellbares Schneidwerkzeug (32) aufweist, welches vorzugsweise einen größeren axialen Abstand zum Lagerschild (12) aufweist als das mindestens eine verstellbare Schneidwerkzeug (30).
Schlitzwandfräse (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das mindestens eine verstellbare Schneidwerkzeug (30) länger als das mindestens eine nicht-verstellbare Schneidwerkzeug (32) ausgebildet ist.
Schlitzwandfräse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Saugkasten (20) eine zum Außenumfang des Fräsrads (14) weisende Absaugfläche (24) mit mindestens einer Absaugöffnung (25), vorzugsweise mit mehrere in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Absaugöffnungen (25), aufweist, wobei die Ausnehmung (22) an der Absaugfläche (24) ausgebildet ist.
Schlitzwandfräse (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Ausnehmung (22) in Umfangrichtung im Bereich der mindestens einen Absaugöffnung (25) angeordnet ist.
Schlitzwandfräse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausnehmung (22) auf axialer Höhe des Lagerschilds (12) liegt, wobei eine gedachte Mittelebene des Lagerschilds (12) vorzugsweise die Ausnehmung (22) symmetrisch teilt.
Schlitzwandfräse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausnehmung (22) eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, wobei vorzugsweise zumindest zwei Kanten der Ausnehmung (22) abgeschrägt sind.
Schlitzwandfräse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Verstelleinrichtung, mittels welcher das mindestens eine verstellbare Schneidwerkzeug (30) bei einer Drehung des Fräsrads (14) zwischen der Einklappstellung und der Ausklappstellung bewegbar ist, wobei die Verstelleinrichtung insbesondere eine am Lagerschild (12) angeordnete Steuernocke umfasst, welche das verstellbare Schneidwerkzeug (30) beim Vorbeibewegen kontaktiert und dadurch in die Einklapp- oder Ausklappstellung bewegt, wobei die Steuernocke vorzugsweise in einem Einlaufbereich und/oder in einem Auslaufbereich eine Abschrägung aufweist.
Schlitzwandfräse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend zwei Lagerschilde (12) mit je mindestens einem drehbar gelagerten Fräsrad (14), wobei die Fräsräder (14) radial nebeneinander angeordnet sind, wobei der Saugkasten (20) zwischen den Fräsrädern (14) angeordnet ist und mindestens zwei Ausnehmungen (22) aufweist, welche je einem der Fräsräder (14) zugewandt sind.
Schlitzwandfräse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf gegenüberliegenden Seiten des Lagerschilds (12) je ein Fräsrad (14) angeordnet ist, wobei die Fräsräder (14) koaxial gelagert sind und jeweils mindestens ein verstellbares Schneidwerkzeug (30) aufweisen.
Schlitzwandfräse (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei ein gemeinsamer Saugkasten (20) für die an dem Lagerschild (12) angeordneten Fräsräder (14) vorgesehen ist, wobei der Saugkasten (20) vorzugsweise eine gemeinsame Ausnehmung (22) für die verstellbaren Schneidwerkzeuge (30) der koaxialen Fräsräder (14) aufweist.
Trägergerät, insbesondere Seilbagger, mit einer Schlitzwandfräse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.