-
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.