DE102011106424A1 - Device for milling circular recesses in surfaces, particularly in road or concrete surfaces, is provided with motor, drive shaft and cutting disk, where cutting disk is driven by motor around vertical rotation axis by drive shaft - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fräsen von kreisförmigen Vertiefungen in Oberflächen, insbesondere in Straßen- oder Betonflächen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere eingesetzt werden, um Betonflächen im Bereich vor Ladetoren von Speditionsunternehmen dadurch zu sanieren, dass in die durch die Vorrichtung geschaffene kreisförmige Vertiefung ein vorgefertigtes Bauelement aus Polyurethan eingesetzt wird, das so ausgeformt ist, dass dessen Oberfläche mit der umgebenden Fläche wieder eine ebene Fläche ausbildet. Ein Verfahren und Bauelement zur Sanierung von Betonflächen sind in der deutschen Patentanmeldung
Von Nachteil bei diesem Verfahren war es bisher, dass die kreisförmigen Vertiefungen zur Aufnahme der gegenläufig geformten Bauelemente zeitaufwändig und mühselig mit Werkzeugen, wie einem Presslufthammer oder einer Betonfräse, in die zu bearbeitende Oberfläche eingebracht werden mussten.A disadvantage of this method has been that the circular recesses for receiving the counter-shaped components time-consuming and laborious with tools such as a jackhammer or a concrete cutter, had to be introduced into the surface to be processed.
Der Einsatz von Presslufthämmern oder den im Stand der Technik bekannten Betonfräsen setzte ein Höchstmaß an handwerklichem Geschick voraus, da zunächst mit einer Schablone die zu bearbeitende Fläche festgelegt und nachfolgend die Tiefe der zu schaffenden Vertiefung entsprechend der Höhe des einzusetzenden Bauelementes zu bestimmen war. Diese Bearbeitungsweise führte in der Regel dazu, dass die Vertiefung mehrfach nachbearbeitet werden musste, bis das vorgefertigte Bauelement positionsgerecht eingesetzt werden konnte. Bei ungenauer Bearbeitung, bei der die Vertiefung größer oder tiefer als das einzusetzende Bauelement war, mussten zudem Nachbesserungs- und Nivellierungsarbeiten mit Schnellbeton durchgeführt werden, die zu einer Verschlechterung der Standfestigkeit der sanierten Betonfläche führten.The use of pneumatic hammers or the concrete milling machines known in the prior art required a high degree of manual skill, since initially determined with a template, the surface to be machined and subsequently to determine the depth of the recess to be created according to the height of the component to be used. As a rule, this method of machining meant that the recess had to be reworked several times until the prefabricated component could be used in the correct position. In the case of inaccurate machining, in which the recess was larger or deeper than the component to be used, it was also necessary to carry out reworking and leveling work with quick-setting concrete, which led to a deterioration in the stability of the rehabilitated concrete surface.
Maschinen zum Abfräsen oder Abschälen von Straßenbelägen sind u. a. aus der deutschen Patentschrift
Aus dem eingetragenen
Zudem ist aus der deutschen Patentschrift
Bei sämtlichen im vorstehenden Stand der Technik bekannten Fräsen ist von Nachteil, dass der Fräsvorgang während einer Vorwärtsbewegung der Fräse erfolgt und somit die zu bearbeitende Oberfläche flächig abgefräst wird. Ein positionsgenaues Ausfräsen einer kreisförmigen Vertiefung ist mit diesen Fräsen nicht möglich.In all known in the prior art milling is disadvantageous that the milling process takes place during a forward movement of the mill and thus the surface to be machined is surface milled. A precise position milling a circular recess is not possible with these milling.
Die vorliegende Erfindung hat sich ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der kreisförmige Vertiefungen in Oberflächen, insbesondere in Straßen- oder Betonflächen, gefräst werden können. Durch den Einsatz dieser Vorrichtung sollen kreisförmige Vertiefungen geschaffen werden, in die vorgefertigte Bauelemente zur Sanierung der Betonflächen eingesetzt werden können. Dabei soll die Vertiefung nicht nur kreisförmig, sondern auch über die vollständige Fläche der vorgesehenen Vertiefung bis auf die beabsichtigte Bearbeitungstiefe ausgeführt werden, ohne dass vor dem Einsetzen des Bauelementes weitere Fräs- oder Nachbesserungsarbeiten ausgeführt werden müssen.The object of the present invention, based on this known state of the art, is to provide a device with which circular recesses can be milled in surfaces, in particular in road or concrete surfaces. By using this device circular depressions are to be created, can be used in the prefabricated components for the renovation of the concrete surfaces. In this case, the depression is not only circular, but also be carried out over the entire surface of the intended recess to the intended depth of work without further milling or repair work must be performed before the onset of the device.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung einer Vorrichtung zum Fräsen mit einem Motor, einer Antriebswelle und einer Frässcheibe, bei der eine Frässcheibe um eine vertikale Rotationsachse über eine Antriebswelle motorisch angetrieben ist und auf der der zu bearbeitenden Oberfläche zugewandten, weitestgehend horizontal ausgerichteten Fläche der Frässcheibe eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen so radial versetzt und/oder in abweichenden Winkelsegmenten der Frässcheibe angeordnet sind, dass sie in der zu bearbeitenden Oberfläche konzentrische, aneinander angrenzende Fräslinien ausbilden.The present invention solves this problem by providing a device for milling with a motor, a drive shaft and a milling disc, in which a milling disc is driven by a motor about a vertical axis of rotation via a drive shaft and on the surface to be machined facing, largely horizontally oriented surface Milling disc a plurality of cutting tools so radially offset and / or are arranged in different angular segments of the cutter disc that they form concentric, adjacent milling lines in the surface to be machined.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, dass sie für das Ausfräsen von kreisförmigen Vertiefungen nur sehr wenig Zeit benötigt und bei Abstimmung der Größen von Frässcheibe und einzusetzenden Bauelement lediglich ein leicht durchzuführender Arbeitsgang erforderlich ist, um eine genau ausgestaltete Vertiefung in der Straßen- oder Betonfläche zu schaffen, in die ein Bauelement nur noch ohne weitere Vor- bzw. Nachbereitungsarbeiten eingesetzt werden kann. Gerade bei der Sanierung von Betonflächen im Bereich vor Ladetoren von Speditionsunternehmen ist es aus Kostengründen dringend geboten, die Ausfallzeiten für ein Ladetor während der Sanierungsarbeiten so kurz wie möglich zu gestalten. Wird die Fläche vor einem Ladetor saniert, so können während der Sanierungsarbeiten dort keine Wechselbrücken abgestellt und/oder entladen werden. Dies führt nicht nur zu einer merklichen Verlangsamung des Warenumschlages des Speditionsunternehmens, sondern auch zu Ausfallzeiten für das Trägerfahrzeug, dessen Fahrer und die Wechselbrücke.The device according to the invention has the advantage that it requires very little time for the milling of circular recesses and only a slightly performed operation is required when tuning the sizes of milling disc and component to be used to a well-designed depression in the road or concrete surface create, in which a component can be used only without further preparation or follow-up work. Especially for the renovation of concrete surfaces in front of loading gates of forwarding companies, it is urgently necessary for cost reasons, to make the downtime for a loading gate during the renovation work as short as possible. If the area is rehabilitated in front of a loading gate, then no swap bodies can be parked and / or unloaded there during the renovation work. This not only leads to a noticeable Slowdown of the goods handling of the freight forwarder, but also to downtime for the carrier vehicle, its driver and the swap body.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird zu Beginn des Fräsvorganges zunächst mit der Frässcheibe positionsgenau auf die zu bearbeitende Oberfläche aufgesetzt. Wird die Frässcheibe sodann über die Antriebswelle motorisch um eine vertikale Rotationsachse in Bewegung gesetzt, so fräsen sich die auf der rotierenden Frässcheibe angeordneten Schneidwerkzeugen in die Straßen- oder Betonfläche. Die Schneidwerkzeuge sind dabei derart radial versetzt und/oder in abweichenden Winkelsegmenten auf der Frässcheibenfläche angeordnet, dass sie in der zu bearbeitenden Fläche konzentrische, aneinander angrenzende Fräslinien ausbilden. Dergestalt wird die Oberfläche der zu bearbeitenden Fläche vollständig durch die Schneidwerkzeuge bearbeitet, ohne dass im Bereich der zu bearbeitenden Fläche aufstehende Flächen verbleiben. Durch die Dauer der Bearbeitung kann die Tiefe der Vertiefung festgelegt werden, da sich die Schneidwerkzeuge nach jeder vollständigen Umdrehung der Frässcheibe tiefer in den Untergrund der zu bearbeitenden Fläche eingraben.At the beginning of the milling process, the device according to the invention is first of all placed on the surface to be machined with the cutting disk. If the milling disc is then set in motion via the drive shaft about a vertical axis of rotation, then the cutting tools arranged on the rotating milling disc mow into the road or concrete surface. The cutting tools are offset radially and / or arranged in different angular segments on the Frässcheibenfläche that they form in the surface to be machined concentric, adjacent milling lines. In this way, the surface of the surface to be machined is completely machined by the cutting tools without leaving any protruding surfaces in the region of the surface to be processed. By the duration of the machining, the depth of the recess can be determined because the cutting tools dig deeper into the substrate of the surface to be machined after each complete revolution of the milling disc.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Schneidwerkzeuge dabei um mindestens 50° gegenüber der Frässcheibenfläche geneigt angeordnet. Diese Anordnung der Schneidwerkzeuge bietet den Vorteil, dass sich die Schneidwerkzeuge in konzentrischen Kreisen in die zu bearbeitende Oberfläche eingraben und nicht lediglich das Material der Oberfläche mit Wirkrichtung in die Tiefe zerschlagen. Die Vorrichtung ist auf diese Weise wesentlich einfacher und genauer in Hinsicht auf den Tiefenvortrieb der Schneidwerkzeuge zu handhaben. Darüber hinaus wird durch die Neigung der Schneidwerkzeuge sichergestellt, dass die zu bearbeitende Fläche unterhalb der Frässcheibe nicht lediglich zerschlagen, sondern vollständig und rückstandslos abgetragen werden kann.In an advantageous embodiment of the device according to the invention, the cutting tools are arranged inclined by at least 50 ° relative to the Frässcheibenfläche. This arrangement of the cutting tools has the advantage that dig the cutting tools in concentric circles in the surface to be machined and not only smash the material of the surface with effective direction in the depth. The device is thus much easier and more accurate to handle in terms of the depth propulsion of the cutting tools. In addition, it is ensured by the inclination of the cutting tools that the surface to be machined below the cutting disc not only smashed, but can be removed completely and without residue.
Bei einer erfindungsgemäßen Weiterentwicklung hat es sich in praktischen Anwendungsversuchen als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die dem äußeren Rand der Frässcheibe am nächsten angeordneten Schneidwerkzeuge um mindestens 70° gegenüber der Frässcheibenfläche geneigt angeordnet sind, so dass zumindest ein Teil des oder der Schneidwerkzeuge über den Rand der Frässcheibe hervorsteht. Bei dieser Ausführungsform stehen die äußeren Schneidwerkzeuge über den Rand der Frässcheibe ab und ermöglichen es dergestalt, auch einen Bereich der Straßen- oder Betonoberfläche zu bearbeiten, der nicht unmittelbar unterhalb der Frässcheibe liegt bzw. von dieser abgedeckt wird. Der Anwender kann bei dieser Ausführungsform daher die Fräse besonders leicht auf der Oberfläche positionieren und bereits während des Fräsvorgangs erkennen, wie tief sich die Schneidwerkzeuge in den Untergrund der zu bearbeitenden Fläche eingegraben haben.In a further development according to the invention, it has proven in practical application tests to be particularly advantageous if the outer edge of the cutting disc closest cutting tools are arranged inclined by at least 70 ° relative to the Frässcheibenfläche, so that at least a portion of the or the cutting tools on the edge of the Milling disc protrudes. In this embodiment, the outer cutting tools protrude beyond the edge of the milling disc and allow it to also work on a portion of the road or concrete surface that is not directly under or covered by the milling disc. In this embodiment, therefore, the user can position the milling cutter particularly easily on the surface and can already see during the milling process how deeply the cutting tools have burrowed into the substrate of the surface to be machined.
Um die Standzeit (Haltbarkeit, Schutz vor Abnutzung) der Schneidwerkzeuge zu verlängern, hat sich der Einsatz von Meißeln mit einer Hartmetallbeschichtung als besonders günstig erwiesen. Es können sowohl Rundschaftmeißel als auch Flachfräsmeißel bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform zum Einsatz kommen.To extend the life (durability, protection against wear) of the cutting tools, the use of chisels with a hard metal coating has proven to be particularly favorable. It is possible to use both round shank bits and flat milling bits in the embodiment according to the invention.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Schneidwerkzeuge lösbar in auf der Frässcheibe angeordneten Halterungen befestigt, so dass sie entsprechend ihrem Abnutzungsgrad einzeln ausgetauscht werden können. Sind die Schneidwerkzeuge hingegen auf der Frässcheibe fest angeschweißt, so ist regelmäßig die vollständige Frässcheibe zu ersetzen, auch wenn nur einzelne Schneidwerkzeuge abgenutzt oder beschädigt sind. Um die Verbrauchsmaterial- und Ersatzteilkosten zu verringern, sind die Schneidwerkzeuge bei dieser weiterentwickelten Ausführungsform einzeln aus der Halterung der Frässcheibe entfernbar und anschließend gegen neue Schneidwerkzeuge austauschbar.In a further device according to the invention, the cutting tools are releasably secured in arranged on the milling disc holders, so that they can be replaced individually according to their degree of wear. On the other hand, if the cutting tools are firmly welded to the milling disk, the complete milling disk must be regularly replaced, even if only individual cutting tools are worn or damaged. In order to reduce consumables and parts costs, the cutting tools in this advanced embodiment are individually removable from the holder of the milling disc and then interchangeable with new cutting tools.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Weiterentwicklung ist die Frässcheibe einschließlich der äußeren Schneidwerkzeuge von einer Absaughaube abgedeckt. Die Absaughaube weist eine Öffnung auf, die mit einem Schlauch abgedichtet ist. Der Schlauch verbindet die Abdeckhaube mit einer Absaugvorrichtung und einem Abscheider. Mittels der Absaugvorrichtung wird das gelöste Fräsgut (abgefrästes Oberflächenmaterial, Staub etc.) über die Absaughaube und den Schlauch in den Abscheider gesaugt. Durch die erfindungsgemäße Weiterbildung der Erfindung kann verhindert werden, dass während des Fräsvorgangs Staub aufwirbelt, die Handhabung der Vorrichtung während des Fräsvorgangs für den Bearbeiter erschwert und der die zu bearbeitende Fläche umgebende Raum durch Fräsgut, Staub etc. verunreinigt oder beschädigt wird. Darüber hinaus wird durch das Absaugen des Fräsgutes verhindert, dass sich der Fräskopf mit unter Wärmeeinwirkung weich werdenden Stoffen oder mit größeren Materialbrocken zusetzt. Besonders vorteilhaft ist diese Ausführungsform bei der Ausgestaltung, bei der die dem äußeren Fräsrand der Frässcheibe am nächsten angeordneten Schneidwerkzeuge infolge ihrer Neigung über den Rand der Frässcheibe hinausstehen. Bei dieser Ausführungsform bildet sich zwischen der Frässcheibe und der umlaufenden Absaughaube ein Spalt, durch den der Staub und das Fräsgut besonders gut abgesaugt werden können.In a further development according to the invention, the milling disk, including the outer cutting tools, is covered by a suction hood. The suction hood has an opening which is sealed with a hose. The hose connects the cover with a suction device and a separator. By means of the suction device, the dissolved milled material (milled surface material, dust, etc.) is sucked into the separator via the suction hood and the hose. The inventive development of the invention can be prevented from causing dust during the milling process, complicates the handling of the device during the milling process for the operator and the surrounding area to be machined space is contaminated by milled material, dust, etc. or damaged. In addition, it is prevented by the suction of the milled material that the milling head becomes clogged with heat softening substances or with larger chunks of material. This embodiment is particularly advantageous in the embodiment in which the cutting edges closest to the outer cutting edge of the cutting disc project beyond the edge of the milling disc due to their inclination. In this embodiment, a gap is formed between the milling disc and the circumferential suction hood, through which the dust and the milled material can be sucked off particularly well.
Um den Verschleiß der Schneidwerkzeuge zu verringern, ist bei einer weiteren, erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen, dass die Antriebswelle der Frässcheibe als Hohlwelle ausgebildet ist, die die Frässcheibe durchdringt, und bei der durch die Hohlwelle eine Flüssigkeit in die dem Fräsraum umgebende Absaughaube eingeleitet werden kann. Mit dieser Flüssigkeit können die Schneidwerkzeuge während des Fräsvorgangs gekühlt und dergestalt vor größerer Abnutzung geschützt werden. Als Flüssigkeiten kommen insbesondere spezielle Kühlmittel und/oder Wasser in Betracht. In order to reduce the wear of the cutting tools, it is provided in a further, inventive embodiment, that the drive shaft of the milling disc is formed as a hollow shaft which penetrates the milling disc, and in which a liquid can be introduced through the hollow shaft in the surrounding the milling chamber suction hood. With this liquid, the cutting tools can be cooled during the milling process and thus protected from greater wear. In particular, special coolants and / or water are considered as liquids.
Insbesondere bei größeren und/oder schwereren Ausführungsformen der Fräsvorrichtung hat es sich bewährt, wenn die Fräsvorrichtung von der sie bedienenden Person nicht während des Fräsvorgangs gehalten werden muss. Um die Handhabung der Fräsvorrichtung zu vereinfachen, ist nach einer weiteren, erfindungsgemäßen Ausführungsform vorgesehen, dass die Einheit, die zumindest den Motor, die Antriebswelle und die Frässcheibe umfasst, in einem Aufnahmerahmen befestigt ist, in dem sie über eine Hubspindel oder einen Hydraulikzylinder der sonstige Mittel in vertikaler Richtung zur Bearbeitungsfläche auf oder ab bewegt werden kann. Bei dieser Aufführungsform steht die Fräsvorrichtung in dem Aufnahmerahmen auf der Straßen- oder Betonfläche auf. Mittels der Hubspindel oder dem Hydraulikzylinder wird die Frässcheibe in die Fräsposition abgesenkt bzw. nach Abschluss des Fräsvorgangs wieder aus der geschaffenen Vertiefung herausgehoben. Um ein Gegengewicht zum Fräsvorgang zu schaffen und ein Wandern des Fräskopfes während des Fräsvorgangs zu verhindern, kann der Aufnahmerahmen zusätzlich mit Gewichten beschwert werden.Particularly in the case of larger and / or heavier embodiments of the milling device, it has proven useful if the milling device does not have to be held by the person using it during the milling process. In order to simplify the handling of the milling device, according to another embodiment of the invention, it is provided that the unit comprising at least the motor, the drive shaft and the milling disc, is mounted in a receiving frame in which it via a lifting spindle or a hydraulic cylinder of the other Means in the vertical direction to the working surface can be moved up or down. In this embodiment, the milling device is in the receiving frame on the road or concrete surface. By means of the lifting spindle or the hydraulic cylinder, the milling disc is lowered into the milling position or lifted out of the well created after completion of the milling process. In order to provide a counterweight to the milling process and to prevent migration of the milling head during the milling process, the receiving frame can be additionally weighted with weights.
Schließlich kann die vorstehende, bereits weiterentwickelte Ausführungsform dahingehend verbessert werden, dass der Aufnahmerahmen, in dem die Einheit aus Motor, Antriebswelle und Frässcheibe in vertikaler Richtung zur zu bearbeitenden Fläche bewegt werden kann, in einem Grundgestell zusätzlich schwenkbar befestigt ist, Bei dieser Ausführungsform wird das Reinigen und Wechseln der Schneidwerkzeuge deutlich erleichtert, wenn die Fräseinheit um bis zu 90° gegenüber der Fräsposition geschwenkt wird. In dieser Schwenkposition ist die Frässcheibe mit den Schneidwerkzeugen für den Bearbeiter leicht zugänglich. Nach Reinigen und/oder Wechseln der Schneidwerkzeuge kann der Aufnahmerahmen in die Ursprungsposition zurückgeschwenkt werden, so dass zur Aufnahme eines weiteren Fräsvorgangs die Einheit aus Motor, Antriebswelle und Frässcheibe im Aufnahmerahmen über eine Hubspindel oder einen Hydraulikzylinder wieder in die Fräsposition bewegt werden kann. Bei der letztgenannten Ausführungsform kann das Grundgestell mit Gewichten beschwert werden, um das Gegengewicht zum Fräsvorgang zu bilden und das Wandern des Fräskopfes während des Fräsvorgangs zu verhindern.Finally, the above, already developed embodiment can be improved in that the receiving frame, in which the unit of motor, drive shaft and milling disc can be moved in the vertical direction to be machined surface is additionally pivotally mounted in a base frame, in this embodiment, the Cleaning and changing the cutting tools is much easier if the milling unit is swiveled by up to 90 ° with respect to the milling position. In this pivoting position, the milling disc with the cutting tools for the operator is easily accessible. After cleaning and / or changing the cutting tools, the receiving frame can be pivoted back into the original position, so that the unit of motor, drive shaft and milling disc in the receiving frame via a lifting spindle or a hydraulic cylinder can be moved back to the milling position to accommodate a further milling operation. In the latter embodiment, the base frame can be weighted to provide the counterweight to the milling operation and to prevent the milling head from wandering during the milling operation.
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antriebsmotordrive motor
- 22
- Zahnriemenübersetzungtoothed translation
- 33
- Abtriebswelle/HohlwelleOutput shaft / quill
- 44
- Halterungenbrackets
- 55
- Flüssigkeitszufuhrhydration
- 66
- Frässcheibemilling disc
- 77
- Schneidwerkzeug/MeißelCutting tool / bit
- 88th
- Absaughaubeexhaust hood
- 99
- FräskopfführungFräskopfführung
- 1010
- Hubspindellifting spindle
- 1111
- Aufnahmerahmenmounting frame
- 1212
- Grundgestellbase frame
- 1313
- Gewichteweights
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 2851191 A1 [0004] DE 2851191 A1 [0004]
- DE 29813217 U [0005] DE 29813217 U [0005]
- DE 69826579 T2 [0006] DE 69826579 T2 [0006]
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