DE20300379U1 - Tool for shearing and / or leveling surfaces - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug für das Abscheren und/oder Egalisieren von Oberflächen gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a tool for shearing and/or leveling surfaces according to the preamble of patent claim 1.
Zum Abscheren und/oder Egalisieren von Oberflächen werden je nach Beschaffenheit der abzutragenden Fläche oder des abzutragenden Materials verschiedene Werkzeuge verwendet. So werden z.B. für die Entfernung von Gummi auf Flugpisten, Strassenmarkierungen und das Egalisieren von rohen Betonböden Flächenfräsen, wie in Patent Nr.CH 307911 beschrieben, eingesetzt. Flächenfräsen dieser Art können auch für das mechanische Abtragen und Entfernen von Asphalt, Kunststoffbelägen und Teppichen eingesetzt werden.Depending on the nature of the surface or material to be removed, different tools are used to shear and/or level surfaces. For example, surface milling machines, as described in patent no. CH 307911, are used to remove rubber from runways, road markings and to level bare concrete floors. Surface milling machines of this type can also be used for the mechanical removal of asphalt, plastic coverings and carpets.
Ferner sind auch Bodenfräsmaschinen bekannt, welche die Oberflächen mit Meissel Abscheren. Da Meissel aber nicht weichen, sich selbst aber richtiggehend in das Material „hineinfressen" erfordern mit Meissel bestückte Maschinen und Werkzeughalter sehr stabile und schwere Basisgeräte und Antriebe. Der Vorteil solcher Vorrichtungen ergibt sich in der Art des eigentlichen „fräsens". Ob der Belag hart, spröde,Furthermore, floor milling machines are also known which shear the surfaces with chisels. However, since chisels do not give way, but actually "eat" themselves into the material, machines and tool holders equipped with chisels require very stable and heavy base devices and drives. The advantage of such devices arises in the type of actual "milling". Whether the surface is hard, brittle,
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elastisch, zäh oder weich ist, die Meissel arbeiten sich durch und tragen das Material ab, indem es abgeschert, abgeschlagen oder abgefräst wird. Lediglich die Vortriebsgeschwindigkeit, muss der Oberflächenbeschaffenheit angepasst werden. Ein Problem stellt sich in der Anwendung dadurch, dass solche zu Schwergewichtig sind , um in kleineren geschlossenen Räumen eingesetzt zu werden wie es der Wohnungsbau erforderdert.elastic, tough or soft, the chisels work their way through and remove the material by shearing, chipping or milling it. Only the speed of advance must be adapted to the surface condition. One problem in use is that they are too heavy to be used in smaller, enclosed spaces, as is required in residential construction.
Man behilft sich daher mit Flächenfräsen wie in Nr. CH 307911 vorgestellt, deren Werkzeuge nicht Meissel, sondern auf Wellen frei drehbar gelagerte Fräsräder sind. Eine Maschine für feinere Arbeiten ist in US 5,980,371 beschrieben. Die Fräsräder werden grundsätzlich in der gleichen Art eingesetzt, jedoch ist die ganze Maschine und Vorrichtung leichter, so dass auch Wände etc. mit diesem Werkzeug bearbeitet werden können. Bei allen diesen, motorisch angetriebenen Flächenfräsen sind innerhalb der Werkzeugträger Fräsräder so angeordnet, dass sie auf Achsen frei drehbar, die zu bearbeitende Fläche in der vorgesehenen Art berühren, d.h. dort „aufschlagen", und damit diese Fläche bearbeiten. Auf diesen Achsen sind wahlweise eine Mehrzahl von Fräsrädern gruppenweise aufgereiht. Maschinen dieser ArtSurface milling machines such as those presented in No. CH 307911 are used, whose tools are not chisels, but milling wheels mounted on shafts that can rotate freely. A machine for finer work is described in US 5,980,371. The milling wheels are basically used in the same way, but the entire machine and device is lighter, so that walls etc. can also be machined with this tool. In all of these motor-driven surface milling machines, milling wheels are arranged within the tool carriers in such a way that they can rotate freely on axes, touch the surface to be machined in the intended way, i.e. "hit" it and thus machine this surface. A number of milling wheels are optionally lined up in groups on these axes. Machines of this type
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bearbeiten die Oberflachen indem sie eine definierte Schicht der Oberfläche „abschlagen". Mit der Kraft, welche erforderlich ist um die Fräsrädchen in Rotation zu versetzen (Impuls-Satz) schlägt das Werkzeug an der Oberfläche Teile ab.process the surfaces by "knocking off" a defined layer of the surface. With the force required to set the milling wheels in rotation (impulse set), the tool knocks off parts on the surface.
Vorrichtungen die eine Oberfläche mittels „abschlagen" bearbeiten eignen sich jedoch nicht für den Abtrag von weichen, elastischen und zähen Belägen. Insbesondere das Entfernen von Teppichen ist praktisch unmöglich. Die Fasern der Teppiche, die widerstandsfähig und teilweise sehr renitent sind, wickeln sich um Achsen und Fräsräder, so dass diese nach kürzestem Einsatz blockiert sind. Elastische und zähe Beläge bringen lediglich die Fräsrädchen in Rotation, lassen sich aber sehr schwer abscheren. Im schlechtesten Fall erhitzen sich die Beläge und verunmöglichen den gewünschten Abtrag.However, devices that work on a surface by "knocking it off" are not suitable for removing soft, elastic and tough coverings. In particular, removing carpets is practically impossible. The fibers of the carpets, which are resistant and sometimes very unruly, wrap around axles and cutting wheels, so that they become blocked after only a short period of use. Elastic and tough coverings only cause the cutting wheels to rotate, but are very difficult to shear off. In the worst case, the coverings heat up and make the desired removal impossible.
Anstelle solcher auf Achsen drehbar gehaltenen Fräsrädern können auch fest montierte Schleifklötze Verwendung finden. Diese sind aber für massivere, materialabtragende Arbeiten und für den Einsatz mit weichen Materialien nicht geeignet, weil sich die Schleifkopfflächen schnell zusetzen (verstopfen, verstocken). Für feine Egalisierungsarbeiten an hartenInstead of such milling wheels that are mounted on axes, fixed grinding blocks can also be used. However, these are not suitable for heavy-duty, material-removing work or for use with soft materials, because the grinding head surfaces quickly become clogged. For fine leveling work on hard
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und spröden Oberflächen finden sie jedoch Anwendung, weil die Oberflächenstruktur sich durch den Schliff eine feinere, regelmässige Oberflächenstruktur erarbeiten lässt.However, they are used for rough and brittle surfaces because the surface structure can be created by grinding to create a finer, more regular surface structure.
Die vorliegende Erfindung stellt sich nunmehr die Aufgabe Werkzeuge für das Abscheren und/oder Egalisieren von Oberflächen ein Gerät der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Vorteile der bekannten Flächenfräsen erhalten bleiben, das Gerät aber vor allem für weiche, elastische und faserige Beläge wie etwa Teppiche, geklebte Beläge, etc. eingesetzt werden kann.The present invention now has the task of improving tools for shearing and/or leveling surfaces, a device of the type mentioned at the beginning, in such a way that the advantages of the known surface milling machines are retained, but the device can be used primarily for soft, elastic and fibrous coverings such as carpets, glued coverings, etc.
Diese Aufgabe löst ein Werkzeug für das Abscheren und/oder Egalisieren von Oberflächen mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Weitere erfindungsgemässe Merkmale gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor und deren Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung erläutert.This object is achieved by a tool for shearing and/or leveling surfaces with the features of patent claim 1. Further features according to the invention emerge from the dependent claims and their advantages are explained in the following description.
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In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:
Fig 1 Walzenartiger Werkzeughalter im Schnitt.Fig 1 Roller-type tool holder in section.
Fig 2 Ansicht eines zylindrischen Werkzeughalters.Fig 2 View of a cylindrical tool holder.
Fig 3 Prinzip eines zylindrischen Werkzeughalters.Fig 3 Principle of a cylindrical tool holder.
Fig 4 Aufsicht auf einen zylindrischen Werkzeughalter.Fig 4 Top view of a cylindrical tool holder.
Fig 5 Explosionszeichnung eines Werkzeuges.Fig 5 Exploded view of a tool.
Fig 6 Schnitt eines Werkzeuges mit Federscheiben.Fig 6 Section of a tool with spring washers.
Fig 7 Schnitt eines Werkzeuges mit Federscheiben.Fig 7 Section of a tool with spring washers.
Fig 8 Schnitt eines Werkzeuges mit Federscheiben.Fig 8 Section of a tool with spring washers.
Fig 9 Schnitt eines Werkzeuges mit Gleitringen.Fig 9 Section of a tool with sliding rings.
Fig 10 Schnitt und Prinzipdarstellung eines Werkzeuges mit kombiniertem Einsatz von Gleitringen und Federscheiben.Fig 10 Section and principle diagram of a tool with combined use of sliding rings and spring washers.
Die Figuren stellen bevorzugte Ausführungsbeispiele dar, welche mit der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden.The figures show preferred embodiments, which are explained in the following description.
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Werkzeuge 5 wie sie für die Bodenbearbeitung eingesetzt werden sind wie auf, Figur 1 gezeigt vielfach in walzenförmige Halter 1 eingebaut. Klassischerweise wechseln sich auf einer Welle 3 aufgeschobene Scheiben 13 und Fräsrädchen 10 ab. Bei herkömmlichen Konstruktionen haben Fräsrädchen 10 und Scheiben 13 auf der Welle 3 relativ viel Spiel, damit sie sich frei drehen können. Im Einsatz für Beton, Asphalt und andere harte Beläge eignet sich diese Konstruktion bestens. Durch die Rotation des walzenförmigen Werkzeughalters 1 werden die Fräsrädchen immer wieder auf den bearbeitenden Belag aufgeschlagen und bearbeiten die Oberfläche, in dem der Aufprall der sie in Bewegung setzt an der Oberfläche Teile ausbrichtTools 5 such as those used for soil processing are often installed in roller-shaped holders 1, as shown in Figure 1. Typically, disks 13 and milling wheels 10 are alternated on a shaft 3. In conventional designs, milling wheels 10 and disks 13 have a relatively large amount of play on the shaft 3 so that they can rotate freely. This design is ideal for use on concrete, asphalt and other hard surfaces. The rotation of the roller-shaped tool holder 1 causes the milling wheels to repeatedly hit the surface being processed and work the surface, in which the impact that sets them in motion causes parts to break off on the surface.
Im erfindungsgemässen Aufbau kann diese klassische Konstruktion keine Verwendung finden da zähe und elastische sowie textile Beläge sich nicht durch Abschlagen entfernen lassen. Die Idee der Erfindung ist es nun, im Werkzeug 5, das aus Fräsrädchen 10 und Scheiben 13 besteht mittels einer Spannvorrichtung 11 die Fräsrädchen 10 und die Scheiben 13 zwischen den Flanschen 4 so einzuspannen, dass sie sich nicht mehr frei drehen können. Die Aufgabe ist es also, die Länge 11 zwischen den Flanschen 4 beeinflussen zu können.This classic construction cannot be used in the structure according to the invention because tough and elastic as well as textile coverings cannot be removed by chipping. The idea of the invention is to clamp the milling wheels 10 and the disks 13 between the flanges 4 in the tool 5, which consists of milling wheels 10 and disks 13, using a clamping device 11 so that they can no longer rotate freely. The task is therefore to be able to influence the length 11 between the flanges 4.
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Dies wird durch die Spannvorrichtung 11 welche durch die aussen an den Flanschen angeordneten und sich am zentralen Rohr 21 abschliessenden und -stützenden Befestigungen 20 gehalten wird. Die Befestigungen 20 können derart verstellt werden, dass die Distanz D des Werkzeuges 5 unter Druck verringert werden kann, so dass Fräsrädchen 10 und Scheiben 13 nur unter gewissem Kraftaufwand gegenseitig drehbar sind. Flansche 4 Rohr 21 bilden eine zusammengeschweisste Einheit.This is achieved by the clamping device 11 which is held by the fastenings 20 arranged on the outside of the flanges and which close off and support the central tube 21. The fastenings 20 can be adjusted in such a way that the distance D of the tool 5 can be reduced under pressure, so that the milling wheels 10 and disks 13 can only be rotated relative to one another with a certain amount of force. Flanges 4 and tube 21 form a welded unit.
Die oben beschriebene Konstruktion, wie das Werkzeug 5 mit einer variablen und unter Druck beeinflussbaren Distanz D konstruiert sein kann, ist lediglich ein Beispiel. Natürlich ist das aus Welle 3, Scheiben 13 und Fräsrädchen 10 bestehende Werkzeug 5 ohne weiteres auch in einer anderen konstruktiven Form denkbar. Welle 3 könnte zum Beispiel auch eine Schraube sein, welche auf der einen Seite mit dem Schraubenkopf und auf der andern Seite mittels einem Gewinde eine Spannvorrichtung 11 bedienen könnte. Dass diese Schraube dann in einer Halterung fixiert werden kann, die das Bearbeiten einer Oberfläche erlaubt, wird aus der Beschreibung und den Zeichnungen klar.The construction described above of how the tool 5 can be designed with a variable distance D that can be influenced under pressure is merely an example. Of course, the tool 5 consisting of shaft 3, disks 13 and milling wheels 10 can also be designed in a different way. Shaft 3 could also be a screw, for example, which could operate a clamping device 11 on one side with the screw head and on the other side by means of a thread. It is clear from the description and the drawings that this screw can then be fixed in a holder that allows a surface to be machined.
Eine solche Vorrichtung wie Werkzeug 5 in einem Körper gehalten werden könnten, zeigt Figur 2. DieserSuch a device as tool 5 could be held in a body is shown in Figure 2. This
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zylindrische Werkzeughalter 2 dreht sich um eine vertikale Achse A und beschreibt so auf der zu bearbeitenden Oberfläche eine kreisförmige Bewegung. Um die Werkzeuge 5 mit diesem Werkzeughalter 4 wirksam einsetzen zu können muss dieser Werkzeughalter über die Oberfläche bewegt werden. Wenn dieser Werkzeughalter 2 ausgebildet ist wie in Figur 2 gezeigt, dann können seitlich am Umfang des zylindrischen Werkzeughalters 2 weitere Werkzeuge mit zur Achse A parallelen Wellen 3 - montiert werden. Ein derart ausgerüsteter Werkzeughalter 2 kann für Kleinarbeiten in Räumen eingesetzt werden und ist insbesondere auch in Ecken zwischen Boden und Wänden direkt einsetzbar. Diese Möglichkeit besteht für einen Werkzeughalter 1 gemäss Figur 1 im Einsatz nicht.cylindrical tool holder 2 rotates about a vertical axis A and thus describes a circular movement on the surface to be machined. In order to be able to use the tools 5 effectively with this tool holder 4, this tool holder must be moved over the surface. If this tool holder 2 is designed as shown in Figure 2, then further tools with shafts 3 parallel to the axis A can be mounted on the side of the circumference of the cylindrical tool holder 2. A tool holder 2 equipped in this way can be used for small jobs in rooms and can also be used directly in corners between the floor and walls. This option is not available for a tool holder 1 according to Figure 1 in use.
Der Werkzeugträger 2 wird wie in Figur 2 dargestellt, als kastenartiger, zylindrischer Hohlkörper ausgebildet. In diesem Hohlkörper werden die Achsen 3 und die darauf sich befindenden Werkzeuge 5 sowohl parallel zur Fläche des Zylinders als auch parallel zum Umfang respektive zur zentralen Achse des zylindrischen Körpers angeordnet. Auf diese Weise können für relativ kleine Werkzeughalter eine Vielzahl Werkzeuge 5 eingebaut werden. Wie oben beschrieben ermöglicht ein solcher Werkzeughalter 2 den EinsatzThe tool carrier 2 is designed as a box-like, cylindrical hollow body, as shown in Figure 2. In this hollow body, the axes 3 and the tools 5 located thereon are arranged both parallel to the surface of the cylinder and parallel to the circumference or central axis of the cylindrical body. In this way, a large number of tools 5 can be installed for relatively small tool holders. As described above, such a tool holder 2 enables the use of
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für Flächen und Seitenwände. Mittels zylinderartigem Werkzeughalter können Ecken eines Raumes effizient bearbeitet werden.for surfaces and side walls. Corners of a room can be processed efficiently using a cylinder-like tool holder.
Der Aufbau eines solchen „Käfigs" ist in Figur 3 gezeigt. Für die Wellen 3 sind sowohl senkrechte, das heisst zur Achse A parallele Anordnungen als auch vom Mittelpunkt des Zylinders zur Peripherie gehende Anordnungen wie mit 3- angedeutet denkbar. In Figur 4 ist dargestellt wie die Werkzeuge 5 und die Achsen der Wellen 3 respektive 3 - angeordnet sind. Das abgetragene Material setzt sich im „Käfig" ab, wenn nicht durch eine Vielzahl von Autstrittsoffnungen 30 derselbe abgesogen werden kann.The structure of such a "cage" is shown in Figure 3. For the shafts 3, both vertical arrangements, i.e. parallel to the axis A, and arrangements extending from the center of the cylinder to the periphery as indicated by 3- are conceivable. Figure 4 shows how the tools 5 and the axes of the shafts 3 and 3- are arranged. The removed material settles in the "cage" if it cannot be sucked out through a large number of outlet openings 30.
Das Werkzeug 5 setzt sich wie in Figur 5 gezeigt aus einer Welle 3 auf die die Fräsrädchen 10 die Scheiben 12 aufgereiht sind. Die Welle 3 hat am einen Ende einen Kopf 6 und am andern Ende ein Gewinde 7. Auf diesem Gewinde 7 ist eine Mutter 8 montiert, mit deren Hilfe die Distanz zwischen dem Kopf 6 und der Mutter 8 so verringert werden kann das mit entsprechendem Druck der Widerstand zwischen den einzelnen Teilen (Fräsrädchen 10 und Scheiben 12) beeinflusst werden kann. Je nach Kraft die verwendet wird um Fräsrädchen 10 und Scheiben 12 aneinander zu pressen ergibt sichThe tool 5 consists of a shaft 3, as shown in Figure 5, on which the milling wheels 10 and the disks 12 are lined up. The shaft 3 has a head 6 at one end and a thread 7 at the other end. A nut 8 is mounted on this thread 7, with the help of which the distance between the head 6 and the nut 8 can be reduced so that the resistance between the individual parts (milling wheels 10 and disks 12) can be influenced with appropriate pressure. Depending on the force used to press the milling wheels 10 and disks 12 together, the result is
die Kraft, mit der das Werkzeug 5, respektive die Fräsrädchen 10 Material aus elastischem, zähem und textilem Material herausreissen können. Es ist eine Tatsache das nicht jede faserige oder elastische Oberfläche mit derselben Kraft bearbeitet werden muss. Deshalb ist die Verstellbarkeit des Anpressdruckes ein wesentlicher Faktor für die Vielseitigkeit in der das Werkzeug eingesetzt werden kann.the force with which the tool 5 or the milling wheels 10 can tear material out of elastic, tough and textile material. It is a fact that not every fibrous or elastic surface has to be processed with the same force. Therefore, the adjustability of the contact pressure is an essential factor in the versatility with which the tool can be used.
Naturgemäss können für das Werkzeug 5 verschiedenartige Fräsrädchen 10 , messerartige Rondellen, verschiedene Schrauben und Wellen 3 sowie ganz unterschiedliche Scheiben 12 verwendet werden. In Figur 6 ist dargestellt wie zum Beispiel zwischen den Fräsrädchen 8 anstelle normaler Scheiben auch Tellerfedern 14 Verwendung finden. Mit dem Einsatz von Tellerfedern 14 kann der Spannungsbereich der durch eine Spannvorrichtung 11 erzeugt wird erweitert werden. Er geht dann vom losen Spiel bis zur maximalen Pressung und hat einen Kraftverlauf gemäss der Federkonstante der Tellerfedern 14, mit der die Fräsrädchen 10 aneinandergepresst werden.Naturally, different types of milling wheels 10, knife-like washers, different screws and shafts 3 as well as very different disks 12 can be used for the tool 5. Figure 6 shows how, for example, disc springs 14 can be used between the milling wheels 8 instead of normal disks. By using disc springs 14, the tension range generated by a clamping device 11 can be expanded. It then goes from loose play to maximum pressure and has a force curve according to the spring constant of the disc springs 14, with which the milling wheels 10 are pressed against one another.
Varianten wie mit Tellerfedern 14 vorgegangen werden kann sind in der Figur 7 dargestellt, in der bei gleicher Federkonstante der Tellerfedern 14 der WegVariants of how to proceed with disc springs 14 are shown in Figure 7, in which, with the same spring constant of the disc springs 14, the path
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über den die Pressung vor sich geht verlängert wird. In Figur 8 sind die Tellerfedern 14 so angeordnet , dass die Kraft die sie ausüben verdoppelt wird.over which the pressing takes place. In Figure 8, the disc springs 14 are arranged so that the force they exert is doubled.
Anstatt zwischen den Fräsrädchen 10 nur einfache metallische Scheiben 13 einzusetzen kann zwischen den Scheiben noch ein Gleitring 15 eingesetzt werden. Dieser hat zur Folge, dass die Reibung zwischen den metallischen Fräsrädchen 10 und den metallischen Scheiben 13 durch einen Gleitring 15 reduziert und ein Anfressen oder Abscheren etc. vermeiden kann (Figur 9) . Solche Gleitringe 15 sind vorteilhafterweise aus Material gefertigt, wie es für Bremsscheiben oder Kupplungsbeläge verwendet wird. Einesteils soll das Material ein klar definiertes Gleiten erlauben, anderseits soll es aber natürlich auch beim Gleiten einen gewissen Widerstand erzeugen. Vor allem sollen aber diese Gleitscheiben 15 und weniger die Seiten der Fräsrädchen 10 verschleissen.Instead of using just simple metal disks 13 between the milling wheels 10, a sliding ring 15 can be used between the disks. This means that the friction between the metal milling wheels 10 and the metal disks 13 is reduced by a sliding ring 15 and can prevent seizure or shearing, etc. (Figure 9). Such sliding rings 15 are advantageously made of material such as that used for brake disks or clutch linings. On the one hand, the material should allow clearly defined sliding, but on the other hand, it should of course also generate a certain resistance when sliding. Above all, however, these sliding disks 15 should wear out less and the sides of the milling wheels 10.
Zwischen den Fräsrädchen 10 können aber auch Kombinationen wie sie in Figur 10 dargestellt sind eingesetzt werden. Dabei verwendet man Gleitscheiben 15, metallische Scheiben 13 und Tellerfedern 14 je nach Einsatz. Solche Kombinationen ermöglichen nicht nur den gezielten Einsatz für die Anwendung, sondernHowever, combinations such as those shown in Figure 10 can also be used between the milling wheels 10. Sliding disks 15, metal disks 13 and disc springs 14 are used depending on the application. Such combinations not only enable targeted use for the application, but
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sie ermöglichen auch, durch den Einsatz der Gleitscheiben, klar definierte Belastungen vorzusehen, bei denen die Fräsrädchen 10 dann eben an den Gleitscheiben zu Gleiten beginnen um sich auf der Welle 3 drehen.They also make it possible, through the use of sliding disks, to provide clearly defined loads under which the milling wheels 10 then begin to slide on the sliding disks and rotate on the shaft 3.
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