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Dokumentenidentifikation DE19833466A1 28.01.1999
Titel Dreh-Schneidvorrichtung und Anbringungsanordnung für Schneidwerkzeuge
Anmelder Caterpillar Paving Products Inc., Minneapolis, Minn., US
Erfinder Olson, Thomas J., Dayton, Minn., US;
Swanson, Donald J., Elk River, Minn., US
Vertreter Wagner, K., Dipl.-Ing.; Geyer, U., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 24.07.1998
DE-Aktenzeichen 19833466
Offenlegungstag 28.01.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.01.1999
IPC-Hauptklasse E01C 23/088
IPC-Nebenklasse E21C 25/10   
Zusammenfassung Eine Dreh-Schneidvorrichtung besitzt eine Vielzahl von Schneckenelementen, die jeweils eine Werkzeughalter-Aufnahmetasche besitzen, die sich radial nach innen von einer Außenoberfläche des Schneckenelements erstreckt. Jede Aufnahmetasche besitzt eine Anbringungsbuchse bzw. einen -sockel an dem innersten Teil der Tasche, welche einen Werkzeughalter sicher positioniert, wobei der Werkzeughalter in der Buchse durch einen Befestiger gehalten wird.

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Dreh-Schneidvorrichtung, und insbesondere auf eine Dreh-Schneidvorrichtung mit einer Vielzahl von Schneidwerkzeugen, die umfangsmäßig um und beabstandet zu der Oberfläche einer sich drehenden Trommel angebracht sind.

Ausgangspunkt

Dreh-Schneidvorrichtungen des Typs, der verwendet wird an Straßenplanierern, die auch als Asphaltprofilierer, Straßenwalzmaschinen oder Kaltplanierer bekannt sind, sowie an Straßenwiedergewinnungs- oder Aufreißmaschinen, sind in der Technik bekannt. Ein Beispiel einer solchen Drehschneidvorrichtung ist in der Britischen Patentanmeldung Nr. 2,230,289 A, die am 17. Oktober 1990 veröffentlicht wurde, beschrieben. Die britische Veröffentlichung zeigt eine Dreh-Schneidvorrichtung mit einer Vielzahl von Schneidwerkzeugen, die in Werkzeughaltern angebracht sind, die an die Schneckenanordnung geschraubt sind, welche eine Spiralfördereinrichtung um die Oberfläche der drehbaren Trommel herum bildet. Die Werkzeughalter sind an der Schneckenanordnung durch Schrauben befestigt, welche in Gewindelöcher in den Körper der Werkzeughalter geschraubt sind. Ein weiteres Beispiel einer Drehschneidvorrichtung und Anbringungsanordnung für Schneidwerkzeuge ist in dem US-Patent Nr. 5,322,351 von Lent vom 21. Juni 1994 gezeigt. Dort ist eine Drehschneidvorrichtung gezeigt mit einer Vielzahl von Schneckenanordnungssegmenten, die eine Werkzeughalteraufnahmetasche aufweisen. Die Halter für das Schneidwerkzeug werden durch einen Keil und eine Schraube, die sich durch den Keil erstreckt, in der Tasche gehalten. Bei anderen Anordnungen des Standes der Technik werden die Werkzeughalter durch Schrauben oder Bolzen befestigt, die in Löcher geschraubt sind, die in der Trommeloberfläche vorgesehen sind, oder durch Schweißen des Werkzeughalters an die Trommeloberfläche. Ein Problem bei Dreh-Schneidvorrichtungen ist, daß Schneckenanordnungssegmente oder Schnecken und assoziierte Werkzeughalter die Schneidwerkzeuge mit vorbestimmten Winkeln sicher halten sollten und wirtschaftlich hergestellt werden sollten. Während wirtschaftliche Lösungen im Stand der Technik vorgeschlagen wurden, sind haltbarere, leicht reparierbare und wirtschaftliche Schnecken bzw. Schneckenelemente und Werkzeughalter wünschenswert.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben genannten Probleme zu überwinden.

Die Erfindung

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Dreh-Schneidvorrichtung eine drehbare Trommel mit einer Vielzahl von Schnecken bzw. Schneckenelementen, die an der Außenoberfläche der Trommel befestigt sind. Jedes Schneckenelement besitzt vordere und hintere Wandoberflächen, die zusammenpassend mit korrespondierenden Oberflächen an anliegenden Schneckenelementen in Eingriff stehen. Jedes Schneckenelement besitzt innere und äußere radial beabstandete Wandoberflächen und eine Werkzeughalteraufnahmetasche, die sich radial von der Außenwandoberfläche nach innen erstreckt. Eine Werkzeughalteranbringungsbuchse bzw. -sockel oder -aufnahme ist am innersten Teil der Werkzeughalteraufnahmetasche vorgesehen. Jede Schnecke bzw. jedes Schneckenelement besitzt ein Paar von Seitenwänden, die sich radial nach außen von der inneren zur äußeren Wandoberfläche erstrecken, wobei mindestens eine der Seitenwände eine Materialförderoberfläche definiert. Ein Durchlaß erstreckt sich zwischen den Seitenwänden und eine Öffnung erstreckt sich radial nach innen von der Werkzeughalteraufnahmetasche zu dem Durchlaß. Ein Werkzeughalter ist engpassend in der Werkzeughalteraufnahmebuchse aufgenommen. Der Werkzeughalter besitzt bezüglich der Drehung der Trommel einen vorderen Teil mit einem Befestigeraufnahmeloch. Dieses Loch ist oberhalb der Öffnung in dem Schneckenelement angeordnet, und ein Befestiger erstreckt sich durch die Schneckenelementsöffnung und das Loch in dem Halter.

Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein Schneckenelement für eine Dreh-Schneidvorrichtung vordere und hintere Endwandoberflächen auf, die jeweils in der Lage sind, zusammenpassend mit einer entsprechenden Oberfläche an einem benachbarten Schneckenelement in Eingriff zu kommen. Das Schneckenelement besitzt innere und äußere beabstandete Wandoberflächen mit einer Werkzeughalter-Aufnahmetasche, die sich von der Außenwandoberfläche nach innen erstreckt. An dem innersten Teil der Aufnahmetasche ist ein Werkzeughalter-Aufnahmesockel bzw. eine Buchse mit im allgemeinen parallelen Seitenwänden und gebogenen Endwänden vorgesehen. Das Schneckenelement besitzt auch ein Paar Seitenwände, die sich von der Innenwandoberfläche zu der Außenwandoberfläche nach außen erstrecken, wobei eine Wand des Paars von Seitenwänden eine Materialförderoberfläche definiert. Ein Durchlaß erstreckt sich zwischen dem Paar von Seitenwänden und eine Öffnung erstreckt sich von der Werkzeughalter-Anbringungsbuchse bzw. -aufnahme oder -sockel zu dem Durchlaß. Das Schneckenelement besitzt einen keilförmigen Vorsprung an der Schnittstelle der hinteren Endwandoberfläche und der äußeren Endwandoberfläche und eine abgeschrägte Kante an der Schnittstelle der vorderen Endwandoberfläche und der Außenwandoberfläche.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Werkzeughalter einen Körper mit im allgemeinen parallelen Seitenteilen und gebogenen Endteilen. Der Werkzeughalter besitzt einen aufrecht stehenden Vorsprung an dem Körper und eine geneigte zylindrische Welle zur Aufnahme eines ersetzbaren Schneidwerkzeuges und zum Halten des Schneidendes des Schneidwerkzeuges beabstandet von dem Körper. Der Körper besitzt ein Befestigeraufnahmeloch, das sich durch das Schneidende hindurcherstreckt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Dreh-Schneidvorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Schneckenelements von hinten und der nicht-fördernden Seiten, wobei ein Schneidwerkzeug und ein Werkzeughalter ohne einen Befestiger gezeigt ist;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Schneckenelements gemäß Fig. 2 von einer vorderen und fördernden Seite;

Fig. 4 eine Ansicht einer nicht-fördernden Seite eines Schneckenelements, die einen Werkzeughalter, ein Schneidwerkzeug, eine Schraube und eine Mutter zeigt;

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des unteren rechten Teils gemäß Fig. 1.

Die beste Art die Erfindung auszuführen

Eine teilweise Dreh-Schneidvorrichtung 10 des Typs, der geeignet ist zur Verwendung an Straßenaufreiß-, Planier- oder Wiedergewinnungsmaschinen ist in den Fig. 1 und 5 gezeigt. Herkömmlicherweise umfaßt die Dreh-Schneidvorrichtung 10 eine Trommel 12 mit einer Außenoberfläche 14. Die Trommel 12 ist um eine Längsachse 16 drehbar, die üblicherweise parallel zu dem Boden oder der Straßenoberfläche, die aufgerissen bzw. geschnitten wird, parallel angeordnet ist.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung besitzt die Dreh-Schneidvorrichtung 10 eine Vielzahl von Schneckenelementen 18, die individuell an der Außenoberfläche 14 der Trommel 12 befestigt sind. Wie am besten in Fig. 2, 3 und 4 zu sehen ist, besitzt jedes Schneckenelement vordere und hintere Wandoberflächen 26, 24, die zusammenpassend mit entsprechenden Wandoberflächen 24, 26 an benachbarten Schneckenelementen 18 in Eingriff stehen. Jedes Schneckenelement 18 besitzt auch eine Innenwandoberfläche 20 und eine radial beabstandete Außenwandoberfläche 22. Die Innenwandoberfläche 20 ist gebogen, um zu der Krümmung der Außenoberfläche 14 der Trommel 12 zu passen. Das Schneckenelement 18 ist vorzugsweise durch Schweißen an der Außenoberfläche 14 der Trommel angebracht.

Jedes Schneckenelement 18 besitzt innere und äußere radial beabstandete Wandoberflächen 20, 22 und eine Werkzeughalter-Aufnahmetasche 28, die sich radial nach innen von der Außenwandoberfläche 22 erstreckt. Die Außenwandoberfläche 22 und die vorderen und hinteren Endwände 26, 24 arbeiten zusammen, um einen Teil einer offenseitigen Werkzeughalter-Aufnahmetasche 28 in dem Schneckenelement 18 zu definieren. Am innersten Teil der Aufnahmetasche 28 ist eine ausgenommene, formpassende Werkzeughalter-Anbringungsbuchse bzw. ein Sockel oder eine Aufnahme 34 vorgesehen. Die Buchse 34 besitzt im allgemeinen parallele Buchsen-Seitenwände 38 und gebogene Buchsen-Endwände 39, welche den Werkzeughalter 42 mit einem sicheren, vorbestimmten Winkel bezüglich der Längsachse 16 halten.

Jedes Schneckenelement 18 besitzt auch ein Paar Seitenwände 30, 32, die sich radial nach außen von der Innenwandoberfläche 20 zu der Außenwandoberfläche 22 erstrecken. Mindestens eine der Seitenwände, die als die Seitenwand 32 gemäß Fig. 3 identifiziert ist, bildet eine Materialförderoberfläche zum Bewegen des geschnittenen Materials in eine vorbestimmte Richtung ansprechend auf eine Drehung der Trommel 12. Die Schneckenelemente 18 sind an der Außenoberfläche 14 der Trommel 12 in einer ausgerichteten, aneinanderliegenden Beziehung befestigt. Die Materialförderoberflächen 32 sehen dabei im wesentlichen eine kontinuierliche Oberfläche vor, die mit der Außenoberfläche 14 der Trommel 12 zusammenarbeitet, um eine Schrauben-Fördervorrichtung vorzusehen zum Bewegen des geschnittenen Materials in einer Richtung entlang der Längsachse 16. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, bewegt sich Material, welches in den Kanälen, die durch die Schneckenelemente und die Trommeloberfläche gebildet werden, zu der Mitte der Trommel entlang der Achse 16 und zwar ansprechend auf eine entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn gerichtete Drehung der Trommel. Bei vielen Maschinen des Typs, welche Dreh-Schneidvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung verwenden, wird eine Fördervorrichtung an der Maschine getragen, um Material von einem Längs-Mittelbereich der Trommel wegzubewegen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Schneckenelemente derart angeordnet sein, daß sie das Material von dem einen Ende der Trommel zu dem anderen bewegen. Zum Beispiel besitzen die Schneckenelemente an dem entgegengesetzten Ende (rechtes Ende) der Trommel eine Neigung, die mit der Neigung der Schneckenelemente an dem linken Ende übereinstimmt, so daß das geschnittene Material in eine Richtung zu dem rechten Bereich der Trommel bewegt wird.

Jedes Schneckenelement 18 besitzt auch einen Durchlaß 36, der sich zwischen dem Paar Seitenwänden 30, 32 erstreckt und einer Öffnung 40, die sich radial nach innen von der Werkzeughalter-Aufnahmetasche 28 zu dem Durchlaß 36 erstreckt. Dieser Durchlaß erlaubt den Zugriff auf eine Mutter 52, wie z. B. eine die mit einer Schraube (Befestiger) 50 verwendet wird.

Ein Werkzeughalter 42 sitzt in der Werkzeughalter-Anbringungsbuchse bzw. dem Sockel 34. Der Halter 42 besitzt einen Körper 58 mit im allgemeinen parallelen Seitenteilen 60 und gebogenen vorderen und hinteren Teilen 54, 55. Zusätzlich besitzt der Halter 42 einen aufrecht stehenden Vorsprung 62 an dem Körper 58 mit einer geneigten zylindrischen Welle 64. Die Welle 64 nimmt ein austauschbares Schneidwerkzeug 44 auf, wie zum Beispiel ein Carbidbit, und hält das Schneidende 66 des Bits beabstandet von dem Körper 58. Der vordere Teil 54 besitzt ein sich radial erstreckendes Befestiger- Aufnahmeloch 56 direkt oberhalb der Öffnung 40 in der Anbringungsbuchse 34. Ein Befestiger 50, wie zum Beispiel ein Bolzen bzw. eine Schraube geht durch das Befestiger- Aufnahmeloch 56 und die Öffnung 40 hindurch und wird mit einer Mutter 52 in dieser Position gesichert.

Vorteilhafterweise erstreckt sich ein keilförmiger Vorsprung (46) an der Schnittstelle der Außenwandoberfläche 22 und der hinteren Wandoberfläche 24 über eine konturmäßig passende geneigte Kante 48, die an der Schnittstelle der Außenwandoberfläche 22 und der vorderen Wandoberfläche 26an einem anliegenden Schneckenelement angeordnet ist. Der Vorsprung 46 schützt die darunterliegenden Schweißungen von anliegenden Schneckenelementen 18.

Wenn beim Betrieb der Werkzeughalter 42 zerbricht, beschädigt wird oder auf andere Weise ein Austausch notwendig wird, kann der Befestiger 50 gelöst werden und der Werkzeughalter und der Befestiger können radial entfernt werden. Die Mutter 52 kann durch den Durchlaß 36 entfernt werden. Wenn der Befestiger 50 sich festgefressen hat, kann er durch Richten einer dünnen Flamme von einem Schneidbrenner durch den Durchlaß 36 zu der Mutter 52 geschnitten werden. Nach dem Schneiden der Mutter 52 und dem unteren Ende der Mutter 50 kann er herausgetrieben werden durch Schlagen der Mutter 52 mit einem Stoßwerkzeug, das durch den Durchlaß 36 eingeführt wird.

Industrielle Anwendbarkeit

Die Dreh-Schneidvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet bei Straßenplanierern oder Aufreißmaschinen und Straßenwiedergewinnungsmaschinen. Insbesondere ist der Werkzeughalter 42 gut gesichert und in ordnungsgemäßer Ausrichtung gehalten durch die Anbringungsbuchse 34 und dem Befestiger 50. Zusätzlich wird der Befestiger 50 geschützt gegenüber einem direkten Reibkontakt mit dem Arbeitsmedium (Asphalt, usw.), und zwar in der zurückgesetzten Werkzeughalter-Aufnahmetasche 28, während der Werkzeughalter 42 selbst in gleicher Weise über den Großteil seines Profils geschützt ist. Die Plazierung des Befestigers 50 an dem vorderen Teil 42 des Werkzeughalters 42 stellt sicher, daß der Befestiger 50 eine kontinuierliche Spannung beibehält, was wünschenswerter ist, als wenn ein Befestiger zwischen Zug- und Kompressionsbelastungen abwechseln würde. Darüber hinaus sind die Hauptstrukturbauteile der Dreh-Schneidvorrichtungsanordnungen, d. h. die Schneckenelemente 18 und der Werkzeughalter 42 wirtschaftlich geformt durch Gießen oder Schmieden. Wenn sie während des Betriebs beschädigt werden, können die Schnecken repariert werden, in dem nur das beschädigte Segment ausgetauscht wird. Wenn ein Werkzeughalter 42 während des Betriebs beschädigt wird, kann er wie oben beschrieben leicht entfernt und ersetzt werden.

Ein weiteres wichtiges Merkmal wird gebildet durch das Zurücksetzen des Werkzeughalters 42 und eines Teils des Schneidwerkzeugs 44 selbst, und zwar radial nach innen von der Außenwandoberfläche 20 des Schneckenelements 18. Diese Anordnung sieht vorteilhafterweise eine größere verfügbare Schneckenoberfläche für erhöhte Materialförderkapazität vor.

Somit ist zu sehen, daß die Dreh-Schneidvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erhebliche strukturelle, wirtschaftliche, betriebsmäßige und reparaturtechnische Vorteile gegenüber bekannten Dreh-Schneidvorrichtungsanordnungen vorsieht.

Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich aus einer Studie der Zeichnung, der Offenbarung und der Ansprüche.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:

Eine Dreh-Schneidvorrichtung besitzt eine Vielzahl von Schneckenelementen, die jeweils eine Werkzeughalter-Aufnahmetasche besitzen, die sich radial nach innen von einer Außenoberfläche des Schneckenelements erstreckt. Jede Aufnahmetasche besitzt eine Anbringungsbuchse bzw. einen -sockel an dem innersten Teil der Tasche, welche einen Werkzeughalter sicher positioniert, wobei der Werkzeughalter in der Buchse durch einen Befestiger gehalten wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Dreh-Schneidvorrichtung, die folgendes aufweist:

    Eine Trommel mit einer Außenoberfläche, die um eine Längsachse drehbar ist;

    eine Vielzahl von Schneckenelementen, wobei jedes Schneckenelement an der Trommelaußenoberfläche befestigt ist, und wobei jedes Schneckenelement folgendes aufweist: Vordere und hintere Endwandoberflächen, die jeweils zusammenpassend mit einer entsprechenden Oberfläche an einem anliegenden Schneckenelement in Eingriff steht, innere und äußere radial beabstandete Wandoberflächen, eine Werkzeughalter-Aufnahmetasche, die sich radial nach innen von der Außenwandoberfläche erstreckt und die eine Werkzeughalter-Anbringungsbuchse, -aufnahme oder einen -sockel an dem innersten Teil aufweist, ein Paar von Seitenwänden, die sich radial nach außen von der Innenwandoberfläche zu der Außenwandoberfläche erstrecken, wobei mindestens eine Wand des Paars von Seitenwänden eine Materialförderoberfläche definiert, einen Durchlaß, der sich zwischen dem Paar von Seitenwänden erstreckt und eine Öffnung, die sich radial nach innen von der Werkzeughalter-Aufnahmetasche zu dem Durchlaß erstreckt;

    einen Werkzeughalter mit einem vorderen Teil bezüglich der Drehung der Trommel, wobei der vordere Teil ein radial nach innen angeordnetes Befestiger-Aufnahmeloch aufweist, das in einer Verbindungsbeziehung zu der radial nach innen angeordneten Öffnung in dem Schneckenelement steht, wobei der Werkzeughalter engpassend in der Werkzeughalter-Anbringungsbuchse aufgenommen ist; und

    einen Befestiger, der durch das Befestiger-Aufnahmeloch und die Schneckenelementsöffnung hindurchgeht.
  2. 2. Dreh-Schneidvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die hintere Endwandoberfläche einen verlängerten keilförmigen Vorsprung an der Schnittstelle zu der Außenwandoberfläche aufweist.
  3. 3. Dreh-Schneidvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vordere Endwandoberfläche eine abgeschrägte Kante an der Schnittstelle zu der Außenwandoberfläche aufweist.
  4. 4. Schneckenelement für eine Dreh-Schneidvorrichtung, das folgendes aufweist: Vordere und hintere Endwandoberflächen, die jeweils in der Lage sind, zusammenpassend mit einer entsprechenden Oberfläche an einem anliegenden Schneckenelement in Eingriff zu kommen, innere und äußere beabstandete Wandoberflächen, eine Werkzeughalter-Aufnahmetasche, die sich von der Außenwandoberfläche nach innen erstreckt und eine Werkzeughalter-Anbringungsbuchse, -aufnahme oder einen -sockel an dem innersten Teil aufweist, wobei die Buchse im allgemeinen parallele Seitenwände und gebogene Endwände aufweist, wobei das Schneckenelement ein Paar Seitenwände aufweist, die sich von der Innenwandoberfläche zu der Außenwandoberfläche nach außen erstrecken, wobei eine Wand des Paars von Seitenwänden eine Materialförderoberfläche definiert, einen Durchlaß, der sich zwischen dem Paar von Seitenwänden erstreckt und eine Öffnung, die sich von der Werkzeughalter-Anbringungsbuchse zu dem Durchlaß erstreckt, einen keilförmigen Vorsprung an der Schnittstelle der hinteren Endwandoberfläche und der Außenwandoberfläche und eine abgeschrägte Kante oder Ecke an der Schnittstelle der vorderen Endwandoberfläche und der Außenwandoberfläche.
  5. 5. Werkzeughalter für eine Dreh-Schneidvorrichtung, der folgendes aufweist: Einen Körper mit im allgemeinen parallelen Seitenteilen und gebogenen Endteilen, einen aufrecht stehenden Vorsprung an dem Körper und mit einer geneigten zylindrischen Welle zur Aufnahme eines austauschbaren Schneidwerkzeuges und zum Halten des Schneidendes des Schneidwerkzeuges beabstandet von dem Körper; wobei der Körper ein Befestiger-Aufnahmeloch aufweist, das sich benachbart zu dem Schneidende dort hindurch erstreckt.






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