CH689546A5

CH689546A5 - Ueber Exzenter schlagend arbeitende Werkzeuge zum Bearbeiten von Materialien.

Info

Publication number: CH689546A5
Application number: CH02333/94A
Authority: CH
Inventors: Klaus Bechem
Original assignee: Bechem Hannelore
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 1999-06-15
Also published as: DE59509552D1; ZA955733B; ATE204948T1; EP0692612B1; EP0692612A3; EP0692612A2

Description


  
 



  Es gibt einige Systeme, Bohr-, Fräs- und Schlitzwerkzeuge schlagzuüberlagern. Sie reduzieren die Andruckkräfte und erhöhen die Bohrleistungen - besonders in Hartgestein. In der EP 88 710 058.4-2303 wird ein ebenfalls exzenteraktiviertes System beschrieben - mit nur einem Exzenter und Werkzeug zum Schlitzen härtester Materialien. 



  Das neue nachfolgend beanspruchte System Mehrfachexzenter mit mehreren Werkzeughülsen arbeiten zu lassen, lässt das komplette Aggregat wesentlich ruhiger laufen, reduziert die erforderlichen Andrücke erheblich und bietet die Möglichkeit, beliebige Bohr- respektive Fräsbreiten zu bearbeiten - nur schlagend oder schlagend fräsend. Durch diese erfindungsgemässe Technik werden ausserdem Lagerprobleme durch zu hohe gewichts- und amplitudenabhängige Zentrifugalkräfte eliminiert. 



  Mit den beanspruchten Techniken kann universell flächig gefräst, geschlitzt oder volloch gebohrt werden, können Microtunneling sowie Tunnelbohrmaschinen ausgerüstet werden - u.a. mit dem Vorteil der Fräsbarkeit härtester Materialien, Mineralien und dgl. bei Halbierung der Maschinengewichte und Andruckkräfte. 


 Beispiel: 
 



  Eine einseitig gehaltene Doppelexzenterwelle mit zwei Hülsen und Fräswerkzeugen wird mit        3000 U/min angetrieben, die Amplitude beträgt        5 mm. Über das Untersetzungsgetriebe wird die Werkzeughülse 30:1 mit 100 U/min angetrieben, Breite und Durchmesser der Werkzeughülse:       250 mm x 2 = 500 mm Abbohrbreite bei einem erforderlichen Andruck von ca. 1 Tonne in Hartgestein und ca. 10 KW Antriebsleistung. Konventionelle Systeme benötigen das Mehrfache. 



  Die Erfindung wird beispielsweise durch die Zeichnungen dargestellt. 
 
   Fig. 1 ist ein zweiseitig gehaltener Doppelexzenter dargestellt; 
   Fig. 2 ein einseitig gehaltener Doppelexzenter; 
   Fig. 3 ein mittig gehaltener Doppelexzenter; 
   Fig. 4 ein zweifach gehaltener Dreifachexzenter - alle mit am Exzenter  gegengewuchteten Fräswalzen; 
   Fig. 5 ist ebenfalls ein Dreifachexzenter dargestellt, jedoch mit Auswuchtung über die halbgrossen/-schweren Walzen aussen in Relation zur mittleren doppelt grossen/schweren Fräswalze. 
 



  In den Figuren mit jeweils nur einer Ausführungsmöglichkeit ist in der Fig. 1 (1) einer der Halter, (2) eine der auf einem Exzenter drehend gelagerten Hülsen. (3) ist ein Reduktionsgetriebe über einen Aussen- und Innenzahnkranz. Mit (4) ist ein/sind Werkzeuge angedeutet. (5) sind die zum Auswuchten erforderlichen Gegengewichte. (6) ist der Antrieb der schnellaufenden Exzenterwelle, (7) ein diskenartiges Rollenbohrwerkzeug. (8) sind Abdichtungen, und (9) ist eine Version zum Verdichten von Böden und dgl. mit der Hülse als Walze oder unter Verwendung einer Platte (ohne Drehantrieb für die Werkzeughülse). Die eigentlichen Werkzeuge sind austauschbar. Die Hülse und die Werkzeuge werden auf die Gegengewichte (5) ausgewogen/ausgewuchtet. 



  In der Fig. 2 ist (10) der Zahnradantrieb über die einseitig gestellfest gehaltene innere Welle (11) für die äussere Hülse (12). Die ebenfalls auf dem Exzenter (14) drehend gelagerte zweite innere Hülse (13) wird über die Zahnräder (15) langsam drehend angetrieben. Die Doppelexzenterwelle wird über (16) schnelldrehend angetrieben; die Halterung für das Aggregat ist (18). Die Gewichte, auf die die jeweilige Hülse mit Werkzeugen ausgewuchtet werden, sind mit (19) bezeichnet und an der Exzenterwelle befestigt. 



  In der Fig. 3, ein Doppelexzenter mit mittiger Halterung, ist (20) eine der beiden Werkzeughülsen mit ihrem Antrieb (21). Zum Abtragen des eventuell stehenbleibenden Steges sind zurückversetzte Picken oder dergleichen (22) vorgesehen. (23) ist die zweite Werkzeughülse mit dem Gegengewicht (24). Die Exzenterwelle mit zwei gegeneinander versetzten oder gleichseitig/-zeitig schlagenden Exzentern ist (25). Für (26), eine exzentrische drehbare Hülse zum Variieren der Amplitude, wird gesonderter Schutz beansprucht. Sie wird vorzugsweise mit einer Verzahnung auf die Welle (27) geschoben und auf ihr befestigt. (28) ist der mittige Halter mit z.B. einem Zahnriemen (29) als Antrieb für die Welle (27). Die eingezeichnete Mittellinie bedeutet, dass mit diesem Aggregat um diese Achse gedreht auch Pilot-/Vollochbohrungen erstellt werden können. 



  In Fig. 4 sind (30) die gleichlangen und -schweren Hülsen und Werkzeuge, die jeweils über die Reduktionsgetriebe (31) langsam drehend angetrieben und jeweils gegen (32) ausgewogen ausgewuchtet werden. Auch dieses System kann als schlagendes Rollenbohrwerkzeug arbeiten, ohne - aber auch mit Antrieb der Werkzeughülse. Bei dieser Bauart, die beliebig über weitere Halter und Werkzeuge verbreitert werden kann, sind (33) die beiden Halter mit dem Antrieb (34) - über Zahnriemen in dieser Ausführung. Bei mehr als drei Exzentern/Werkzeughülsen wird vorzugsweise jeweils eine Werkzeughülse über zwei Halter gelagert und angetrieben (nur schraffiert eingezeichnet). 



  In Fig. 5, einer besonderen Bauart ohne Gegengewichte gemäss (32) der Fig. 4, sind (35) die beiden äusseren gleich breiten und schweren Werkzeughülsen. (36) ist die gegenüber einer der äusseren Hülsen zur Auswuchtung erforderliche doppelt breite und schwere Werkzeughülse. Dadurch arbeitet dieses System optimal ausgewuchtet ohne gesonderte Kontergewichte schwingungsfrei. (37) sind gegenüber (39) um 180 DEG  gegeneinander versetze Exzenter, auf denen die Hülsen (35) und (36) drehend gelagert sind. Sie können/müssen aber nicht über die Zahnradpaare (38) angetrieben sein.

Claims

1. Über Exzenter schlagend arbeitende Werkzeuge zum Bearbeiten von Materialien mit schnellaufend angetriebenen Exzentern, auf denen langsam laufende Hülsen mit Werkzeugen drehend gelagert sind, gekennzeichnet durch die Kombination mindestens zweier gegengewuchteter Werkzeughülsen auf nur einer Exzenterwelle, die entweder selbständig drehend schlagüberlagert arbeiten oder angetrieben schlagüberlagert fräsen.

2. Über Exzenter schlagend arbeitende Werkzeuge zum Bearbeiten von Materialien nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch exzenterinduziertes selbständiges langsames Drehen der Werkzeughülsen.

3.

Über Exzenter schlagend arbeitende Werkzeuge zum Bearbeiten von Materialien nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch exzenterinduzierte Getriebe zum Antreiben der Werkzeughülsen über ineinander ablaufende Innen- und Aussenzahnkränze, von denen der eine oder andere in Abhängigkeit der gewollten Drehrichtung gestellfest gehalten ist.

4. Über Exzenter schlagend arbeitende Werkzeuge zum Bearbeiten von Materialien nach Patentanspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch Gegengewichte an den Exzenterwellen, auf die die Hülsen mit Werkzeugen abgestimmt ausgewuchtet werden (Fig. 1 bis 4).

5. Über Exzenter schlagend arbeitende Werkzeuge zum Bearbeiten von Materialien nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Werkzeughülsen auf einer Exzenterwelle mit mindestens zwei Exzentern gegeneinander abgestimmt ausgewuchtet werden.

6.

Über Exzenter schlagend arbeitende Werkzeuge zum Bearbeiten von Materialien nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass drei Hülsen und die Werkzeuge auf drei Exzentern einer Welle dadurch aufeinander abgestimmt ausgewuchtet werden, dass die mittlere Hülse mit Werkzeugen doppelt so breit und schwer ist wie eine äussere Werkzeughülse - und der mittlere Exzenter 180 DEG gegen die beiden äusseren versetzt ist (Fig. 5).

7. Über Exzenter schlagend arbeitende Werkzeuge zum Bearbeiten von Materialien nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine mittige Halterung/Lagerung mit Antrieb für je einen Exzenter mit Werkzeughülse (Fig. 3).