DE69923649T2

DE69923649T2 - Fräsgerät

Info

Publication number: DE69923649T2
Application number: DE69923649T
Authority: DE
Inventors: Derk Jan Bleeker; Maurice Sander Carels; Franciscus Hubertus Johannes Mutsaers
Original assignee: BETONBOOR BLEEKER BV
Current assignee: BETONBOOR BLEEKER BV
Priority date: 1998-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: EP1013829A2; ATE288969T1; DE69923649D1; EP1013829A3; EP1013829B1; NL1010895C1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fräsgerät, für das Fräsen von harten Materialien wie unter anderem Beton, Stein und Asphalt, versehen mit einer rund um eine zentrale Längenachse rotierbar angeordneten Frästrommel, an deren Umfang eine Anzahl Fräsmeißel befestigt ist, sowie mit einem rund um die zentrale Längenachse rotierbar angeordneten Hammerachsenteil, versehen mit einer Hammerachse, für das in einem Gebrauchszustand in einer zumindest wesentlich tangentialen Richtung der Frästrommel Hinzufügen von zusätzlichen Impulsmomenten. Ein derartiges Fräsgerät ist von DE-A-19 754 371 her bekannt.
Ein Fräsgerät dieser Art ist ebenfalls von WO-A-8 901 837 her bekannt. Dieses bekannte Fräsgerät wird, ebenso wie das erfindungsgemäße Fräsgerät, beispielsweise für das Egalisieren einer Fahrbahndecke verwendet, wobei eine zum Teil abgenutzte Verschleißschicht entfernt wird. Bei dieser Anwendung ist die Frästrommel in einem Gestell untergebracht, welches Gestell mit in Höhe einstellbaren Rädern, sowie mit einer Kraftquelle versehen ist, für den Antrieb der Frästrommel und die Fortbewegung des Geräts.
Die am Umkreis der Frästrommel befestigten Fräsmeißel sind im Allgemeinen als aufgeschweißte Halter ausgeführt, in denen die eigentlichen Meißel aus beispielsweise Wolframkarbid befestigt sind.
Bei dieser bekannten Frästrommel wird ein zusätzliches Impulsmoment erzeugt, indem auf die Hammerachse ein Gewicht exzentrisch angebracht wird, wodurch die Frästrommel in radialer Richtung in Schwingung gerät. Diese radiale Schwingung sorgt für ein zusätzliches radiales Impulsmoment auf die Fräsmeißel, was die schabende Bewegung der Fräsmeißel unterstützt.
Bei dem Fräsgerät gemäß DE-A-19754371 sind die Fräsmeißel jeweils drehbar rund um eine eigene, an der Frästrommel befestigte Achse montiert, und in einem Gebrauchszustand werden die äußeren Enden der Fräsmeißel an der Schmalseite von den Hammern berührt.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Wahrnehmung, dass ein zusätzliches Impulsmoment im Besonderen für die Zersplitterung eines harten Objekts, gewöhnlich eines Kieselsteins oder eines sonstigen harten Zusatzstoffes.
Die vorliegende Erfindung wie in dem Anspruch 1 definiert, ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenwand der Frästrommel mit Schlagleisten versehen ist, und dass die Hammerachse mit Hammern versehen ist, die so befestigt sind, dass sie in einem Gebrauchszustand mit den Schlagleisten in Berührung kommen.
Um einerseits zu bewerkstelligen, dass die Hammer mit den Schlagleisten in Berührung kommen können und andrerseits, dass die Hammer nach der Impulsübertragung die Schlagleisten passieren können, ist die Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hammer schwenkbar auf eine solche Weise an einem an der Hammerachse befestigten Arm befestigt ist, dass, wenn sich der Hammer und der Arm zumindest im Wesentlichen in einer Linie befinden, der Hammer eine Schlagleiste berühren kann.
Die Erfindung hat weiterhin zum Ziel, einen relativ niedrigen Verschleiß der Hammerachse und gleichzeitig einen größeren Bedienungskomfort zu bewerkstelligen, indem radialen Schwingungen in dem Fräsgerät entgegengewirkt werden. Eine günstige Ausführungsform gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung mit dem dies realisiert wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hammer so rund um die Hammerachse verteilt sind, dass die Hammerachse zumindest im Wesentlichen ausbalanciert ist.
Eine günstige Ausführungsform gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, wodurch auch bei einer Frästrommel mit einer beschränkten Steifigkeit eine gute Verteilung von zusätzlichen Impulsmomenten über die Fräsmeißel gewährleistet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hammer zumindest im Wesentlichen abstandsgleich entlang der Hammerachse verteilt sind.
Jedes Mal, wenn ein Hammer mit einer Schlagleiste in Berührung kommt, wird der Frästrommel ein Impuls zugeführt, der den bezweckten Effekt bewerkstelligt. Eine sehr günstige Ausführungsform gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Hammer mit mehr als einer Schlagleiste zusammenarbeiten kann, wodurch je Umdrehung der Hammerachse mit einem Hammer mehr als ein zusätzliches Impulsmoment erzeugt werden kann. In einer günstigen Realisierung erstrecken sich die Schlagleisten zumindest im Wesentlichen über die gesamte Länge, zumindest im Wesentlichen abstandsgleich entlang der Innenwand der Frästrommel.
Eine weitere günstige Ausführungsform gemäß einem Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Frästrommel und die Hammerachse je mit individuellen Antriebsmitteln versehen sind. Diese Ausführungsform ist teurer als die Ausfüherungsform, bei der nur die Hammerachse angetrieben wird, sie ermöglicht es jedoch, bei einem bestimmten Material sowohl die Rotationsgeschwindigkeit der Frästrommel als auch die Rotationsgeschwindigkeit der Hammerachse in Kombination für einen bestimmten Parameter zu optimieren, wie zum Beispiel die Fräsgeschwindigkeit oder die Glätte der zu fräsenden Oberfläche.
Eine weitere äußerst günstige Ausführungsform gemäß einem Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hammerachse in einem Gebrauchszustand vier- bis achtmal schneller rotiert als die Frästrommel. Hierdurch ist es möglich, mit sehr hoher Frequenz zusätzliche Impulsmomente zu generieren, was der Effektivität des Fräsgeräts zugute kommt.
Werden die zusätzlichen Impulsmomente mit einer so hohen Frequenz hinzugefügt, ist es sogar möglich, dass nur die Hammerachse angetreiben wird, wobei alle zusätzlichen Impulsmomente zusammen die Frästrommel antreiben.
Um zu verhindern, dass die Antriebsmittel der Frästrommel einen Teil des zusätzlichen Impulsmoments absorbieren, ist eine günstige Ausführungsform gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass in einer Kupplung zwischen dem Antriebsmittel der Frästrommel und der Frästrommel zumindest im tangentialen Sinn ein gewisses Spiel vorhanden ist.
Die Erfindung wird nun im Nachfolgenden anhand der beigefügten Figuren erläutert, von denen
1 eine mögliche Ausführungsform eines Fräsgeräts gemäß der Erfindung zeigt;
2 eine mögliche Ausführungsform einer Frästrommel in Längsschnitt zeigt;
3 eine mögliche Ausführungsform einer Frästrommel in Querschnitt zeigt;
4 eine mögliche Anordnung der Fräsmeißel auf der Frästrommel in abgewickelter Darstellung zeigt.
1 zeigt eine mögliche Ausführungsform eines Fräsgeräts 1, eingerichtet für die Entfernung einer aus Beton, Asphalt oder einem Steinprodukt hergestellten Schicht von einer Fahrbahndecke 2. Fräsgerät 1 umfasst ein Vorderrad, das mittels eines Lenkrades 4 das Lenken ermöglicht, und zwei Hinterräder 5, die über eine Übertragung 6 für den Antrieb von Fräsgerät 1 mit einem Dieselmotor 7 verbunden sind. Daneben ist Fräsgerät 1 mit einer mit Fräsmeißeln bedeckten Frästrommel 8 versehen, die über eine Übertragung mit Dieselmotor 7 verbunden ist. Gemäß der Erfindung befindet sich in Frästrommel 8 ein Hammerachsenteil 10, versehen mit Hammern, welcher Hammerachsenteil 10 über eine Übertragung 11 mit Dieselmotor 7 verbunden ist.
Übertragungen 6, 9 und 11 sind als Mehrfach-Keilriemen ausgeführt und sind mit Hilfe von im Fachgebiet bekannten variablen Transmissionen so mit einer Hauptwelle von Dieselmotor 7 verbunden, dass die Geschwindigkeit von Fräsgerät 1, die Umlaufgeschwindigkeit von Frästrommel 8 und die Drehzahl von Hammerachsenteil 10 unabhängig voneinander mit Bedienungsorganen 12, 13, 14 geregelt werden kann, und zwar abhängig von den jeweiligen Verhältnissen, wie unter anderem die gewünschte Frästiefe, die Feinheit der gefrästen Oberfläche und die Härte von Straßendecke 2. Es ist auch möglich mit Dieselmotor 7 eine hydraulische Pumpeneinheit anzutreiben und die Hinterräder 5, die Frästrommel 8 und den Hammerachsenteil 10 je mit einem Hydraulikantrieb zu versehen, wobei auf eine an sich bekannte Weise die Drehzahlen individuell geregelt werden können.
2 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Frästrommel gemäß der Erfindung in Längsschnitt, wobei eine erste Riemenscheibe 15, angetrieben von Übertragung 9, eine Innentrommel 16 antreibt. Innentrommel 16 und Riemenscheibe 15 sind durch eine hohle Welle 17 miteinander verbunden, die mit zwei Kugellagern 18, 19 in einem Gehäuse 20 gelagert ist, welches Gehäuse starr an dem Gestell des Fräsgeräts 1 befestigt ist. Über Innentrommel 16 wird im Gebrauchszustand eine in dieser Figur nicht dargestellte, mit Fräsmeißeln versehene Außentrommel geschoben und mittels Schrauben an der Innentrommel 16 befestigt. Weiterhin ist eine zweite Riemenscheibe 21 vorgesehen, angetrieben von Übertragung 11, die eine Hammerachse 22 antreibt. Hamerachse 22 ist mit vier Kugellagern 23, 24, 25, 26 gelagert, und zwar teilweise in Hohlwelle 17 und teilweise in Innentrommel 16. Hammerachse 22 ist mit sechs abstandsgleich angeordneten und aufeinanderfolgend jeweils um sechzig Grad verdrehten Armen 27a,..27f versehen. Am Ende der sechs Arme sind sechs Hammer 28a,..,28f scharnierend befestigt, die, wenn sie sich in der Verlängerung der zugehörigen Arme befinden, zwei an der Innenseite von Innentrommel 16 platzierte Schlagleisten 29, 30 berühren können, wonach sie dann einen tangential gerichteten Impuls übertragen. Hierbei wird der Hammer verzögert, die Drehzahlen der Innentrommel wurden jedoch so gewählt, dass sich der Hammer beim Nähern der nächsten Schlagleiste wieder in einer gestreckten Position befindet.
3 zeigt die Frästrommel für dieselbe Ausführungsform im Querschnitt, wobei auf Innentrommel 16 mit den Schlagleisten 29, 30 eine Außentrommel 31 angebracht ist, und wobei Innentrommel 16 und Außentrommel 31 zusammen die Frästrommel 8 bilden. Auf Außentrommel 31 ist eine große Anzahl Fräsmeißel befestigt, die die Straßendecke 2 fräsen. Die angewendeten Fräsmeißel sind im Fachgebiet bekannt, sie bestehen aus einem Halter 32, der auf Außentrommel 31 geschweißt wird und einem Meißel 33 aus Hartmetall, der drehbar in Halter 32 befestigt ist und der mit einer aus Wolframkarbid gefertigten Spitze 34 versehen sein kann. Aus 3 geht deutlich hervor, dass das von den Hammern 28a,..,28f in Kombination mit den Schlagleisten 29, 30 erzeugte Impulsmoment immer in bedeutendem Maße in der Verlängerung von Spitze 34 auf die Straßendecke einwirkt, wobei in der Straßendecke vorhandenes, hartes, mineralisches Material zersplittert wird. Weiterhin ist sichtbar, dass die Hammer 28a,..,28f proportional entlang dem Umkreis verteilt sind, wodurch Hammerachse 22 immer gut ausbalanciert ist und dadurch in radialem Sinn kaum Schwingungen ausgesetzt sein wird.
4 zeigt eine mögliche Anordnung der Fräsmeißel auf der Frästrommel, wobei Außentrommel 31 in abgewickelter Darstellung gezeigt wird, in dem Sinne, dass im Gebrauchszustand die Linien AA' und BB' zusammenfallen. Angemerkt sei, dass die Fräsmeißel in einer mit einem Pfeil angezeigten Richtung, die mit der Bewegungsrichtung übereinstimmt, so angeordnet sind, dass immer eine beschränkte Anzahl Meißel 33 aktiv ist und somit dem zusätzlichen Impulsmoment der Hammer 28a,..,28f ausgesetzt ist, während senkrecht zur Bewegungsrichtung die Fräsmeißel so angeordnet sind, dass die zu fräsende Oberfläche gleichmäßig gefräst wird.

Claims

Fräsgerät, für das Fräsen von harten Materialien wie unter anderem Beton, Stein und Asphalt, versehen mit einer rund um eine zentrale Längenachse rotierbar angeordneten Frästrommel (8), an deren Umfang eine Anzahl Fräsmeißel (32, 33, 34) befestigt sind, sowie mit einem rund um die zentrale Längenachse rotierbar angeordneten Hammerachsenteil (10), versehen mit einer Hammerachse (22), für das in einem Gebrauchszustand in einer zumindest wesentlich tangentialen Richtung der Frästrommel (8) Hinzufügen von zusätzlichen Impulsmomenten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenwand der Frästrommel (8) mit Schlagleisten (29, 30) versehen ist, und dass die Hammerachse (22) mit Hammern (28a,..,28f) versehen ist, die so befestigt sind, dass sie in einem Gebrauchszustand mit den Schlagleisten (29,30) in Berührung kommen.
Fräsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Hammer (28a,..,28f) schwenkbar auf eine solche Weise an einem an der Hammerachse (22) befestigten Arm (27a,..27f) befestigt ist, dass, wenn sich der Hammer (28a,..,28f) und der Arm (27a,..,27f) zumindest im Wesentlichen in einer Linie befinden, der Hammer (28a,..,28f) eine Schlagleiste (29, 30) berühren kann.
Fräsgerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hammer so rund um die Hammerachse verteilt sind, dass die Hammerachse zumindest im Wesentlichen ausbalanciert ist.
Fräsgerät gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hammer (28a,..,28f) zumindest im Wesentlichen abstandsgleich entlang der Hammerachse (22) verteilt sind.
Fräsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hammer (28a,..,28f) so befestigt ist, dass er mehr als eine Schlagleiste (29, 30) berühren kann.
Fräsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagleisten (29, 30) zumindest im Wesentlichen über die gesamte Länge zumindest im Wesentlichen abstandsgleich entlang der Innenwand der Frästrommel (8) verlaufen.
Frästrommel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frästrommel (8) und die Hammerachse (22) je mit individuellen Antriebsmitteln (9, 11) versehen sind.
Fräsgerät gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hammerachse (22) in einem Gebrauchszustand vier- bis achtmal schneller rotiert als die Frästrommel (8).
Frästrommel gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Kupplung zwischen dem Antriebsmittel (9) der Frästrommel (8) und der Frästrommel (8) zumindest im tangentialen Sinn ein gewisses Spiel vorhanden ist.