DE10050398A1 - Mehrzweck-Fräsbrecher - Google Patents
Mehrzweck-FräsbrecherInfo
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Abstract
Mehrzweck-Fräsbrecher, insbesondere für den Straßen- und Wegebau, mit einer angetriebenen, mit Fräsmeißeln bestückten Fräswalze und wenigstens einer mit der Fräswalze zusammenwirkenden Brecherleiste, deren Abstand von der Fräswalze einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand H der Brecherleiste (23) von der Oberseite (47) der von der Fräswalze (5) erfaßten Materialschicht (46, 46') einstellbar ist. Mit dem Fräsbrecher kann unabhängig von der Frästiefe und/oder der Höhe der aufgelagerten Schicht des mit einzuarbeitenden losen Zugabematerials eine sichere Brechung des gesamten Materials auf eine vorbestimmte maximale Korngröße erreicht werden.
Description
Die Erfindung betrifft einen Mehrzweck-Fräsbrecher, insbeson
dere für den Straßen- und Wegebau, mit einer angetriebenen, mit
Fräsmeißeln bestückten Fräswalze und wenigstens mit der
Fräswalze zusammenwirkenden Brecherleiste, deren Abstand von der
Fräswalze einstellbar ist. Dieser Fräsbrecher kann in Fahr
zeugen, wie Straßenbaumaschinen oder Schleppern, oder auch stationär
zu Einsatz kommen. Der Fräsbrecher ist eine Mehrzweckmaschine, die
nicht nur zum Abräsen von Straßendecken, Aufnehmen und Zerkleinern
von Packlage, sondern auch für andere Zwecke eingesetzt werden kann,
z. B. zum Munitionsberäumen militärischer Liegenschaften, zur Boden
aufbereitung, zum Bodenmischen und im Forstbetrieb, z. B. als Forst
mulcher. Ferner kann die Maschine in Flußbetten unter Wasser zum
Gesteinfräsen dienen. Ein weiteres Anwendungsgebiet liegt auf dem
Gebiet der Dekontaminierung von ölverseuchten Böden, wenn diese
steinhaltig sind. Die bekannte Öl/Erde-Trennung in Scheibenseparato
ren und ähnlichen Zentrifugalmaschinen stößt dann auf Schwierigkeiten,
wenn die Erde stark steinhaltig ist. In diesem Falle kann das Öl- und
steinhaltige Bodenmaterial mit dem erfindungsgemäßen Fräsbrecher
aufgenommen und durchgearbeitet werden. Das so behandelte Erdmaterial
kann dann in einem Scheibenseparator ohne wesentlichen Verschleiß
dekontaminiert werden.
Aus DE 43 24 234 A1 ist ein Fräsbrecher bekannt, bei dem die
rotierende Fräswalze mit einer Brecherleiste zusammenwirkt, die an
der Umlaufspur der Fräsmeißel angeordnet ist. Dabei ist auch erwähnt,
daß die Breite des Spaltes zwischen der Brecherleiste und der Fräs
walze einstellbar sein kann, um so die Korngröße des gebrochenen
Materials einzustellen. Nähere Einzelheiten über diese Einstellbarkeit
wurden nicht angegeben.
Fräsbrecher der hier beschriebenen Art haben in erster Linie
die Aufgabe, hartes Bodenmaterial, wie Asphalt- oder Betondecken,
Packlage, Gestein durch Abfräsen zu entfernen und das abgefräste
Material anschließend auf eine gewünschte Korngröße zu zerkleinern,
so daß es gegebenenfalls unmittelbar danach Zumischung von Zuschlag
stoffen und/oder Bindemittel wieder auf der abgefrästen Strecke ein
gebaut werden kann. Dabei kann man so vorgehen, daß die Zuschlag
stoffe und/oder das Bindemittel vor dem Abfräsen auf die zu erneu
ernde Fläche aufgebracht und auf dieser verteilt wird, so daß es
zusammen mit dem abgefrästen Material aufgenommen und gemischt wird.
Auch die Frästiefe kann je nach Art und Erhaltungszustand der zu
erneuernden Bahn sehr unterschiedlich sein. Es hat sich nun gezeigt,
daß der bekannte Fräsbrecher mit einstellbarer Spaltbreite zwischen
Brecherleiste und Walze nicht in der Lage ist, bei den unterschied
lichen Aufgabestellungen, d. h. unterschiedlichen Frästiefen und/oder
unterschiedlichen Höhen der aufliegenden Schicht, ein auf eine vor
bestimmte Korngröße gebrochenes Material zu liefern. Häufig kommt
es vor, daß abgefräste Teilchen nicht gebrochen werden und dieser
Mangel auch durch Variation der Spaltbreite nicht behoben werden
kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
einen Mehrzweck-Fräsbrecher, insbesondere für den Straßen- und Wege
bau zu schaffen, mit dem unabhängig von der Frästiefe und/oder der
Höhe der aufgelagerten Schicht des mit einzuarbeitenden losen Zuga
bematerials eine sichere Brechung des gesamten Materials auf eine
vorbestimmte maximale Korngröße erreicht wird. Weitere Vorteile des
erfindungsgemäßen Fräsbrechers ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Mehrzweck-Fräs
brecher erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstand der Brecher
leiste von der Oberseite der von der Fräswalze erfaßten Material
schicht einstellbar ist. Es wurde gefunden, daß die mit einem Fräs
brecher der eingangs genannten Art erreichte Korngröße des abge
frästen, durchmischten und gebrochenen Materials von vier Faktoren
abhängig ist, nämlich
- a) der Vorschubgeschwindigkeit der Fräswalze gegen die zu erfassende (d. h. abzufräsende und/oder lose aufliegende) Materialschicht,
- b) der Drehzahl der Fräswalze,
- c) dem Abstand der Brecherleiste von den von den Fräsmeißeln beschriebenen Umfangsspuren (= Walzenabstand), d. h. der in DE 43 24 234 A1 genannten Spaltbreite, und
- d) dem Abstand der Brecherleiste von der Oberseite der von der Fräswalze erfaßten Materialschicht (= Bodenabstand).
Die "von der Fräswalze zu erfassende Materialschicht" kann
- a) eine abzufräsende Schicht alleine sein, die beispielsweise eine Deckschicht und/oder eine grobsteinige Packlage um fassen kann,
- b) eine abzufräsende Schicht wie unter a) und eine auf sie aufgebrachte, mit einzuarbeitende, lose Schicht sein, oder
- c) eine auf eine Unterlage lose aufgebrachte, verteilte Materialschicht alleine sein.
Der genannte Abstand der Brecherleiste bezieht sich in allen diesen
drei Fällen auf die Oberseite der obersten Schicht, d. h. der abzu
fräsenden Schicht im Falle a) bzw. der losen aufliegenden Schicht
in den Fällen b) und c). Durch die Einstellbarkeit des Abstands der
Brecherleiste von der Oberseite der obersten Schicht erhält man den
oben unter d) genannten vierten die Korngröße beeinflussenden Faktor,
der bei jedem Fräs-/Zerkleinerungsproblem zu berücksichtigen ist.
Dabei ist mit Zunahme der Dicke der erfaßten Materialschicht (abge
fräste Schicht und/oder lose aufgebrachte Schicht) der Abstand der
Brecherleiste von der Schichtoberseite zu vergrößern. Für jede zu
verarbeitende Materialschicht ergibt sich ein bestimmter Bodenabstand
der Brecherleiste mit optimaler Brecherwirkung, der versuchsmäßig
schnell festgestellt werden kann, weil das Material dann ohne oder
mit minimalem Stau den Spalt zwischen Brecherleiste und Fräswalze
passiert. In dem Raum zwischen der Oberseite der Materialschicht und
der Brecherleiste muß sich eine ausreichende Wurf- und Prallkinetik
ausbilden können, damit zu große Teile an der Brecherleiste gebrochen
werden. Wenn beispielsweise die Brecherleiste zu niedrig über der
Oberseite der Materialschicht liegt, ist die Materialdichte in diesem
Raum zu groß, so daß sich die für die Brechung erforderliche Kinetik
nicht ausbilden kann.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fräs
brechers ist die Brecherleiste auf einem Schlitten angeordnet und
ihr Abstand von der Oberseite der Materialschicht durch an dem
Schlitten angreifende, an dem Gestell oder der Seitenwand abgestützte
Stellmittel einstellbar. Der Abstand der Brecherleiste von der Mate
rialschichtoberseite kann ebenso wie die anderen drei oben genannten
Einflußfaktoren a) bis c) zentral und in Abstimmung mit diesen drei
Faktoren eingestellt werden. Durch das Stellmittel ist der Schlitten
und damit die Brecherleiste geradlinig verfahrbar. Die Verfahrrich
tung kann senkrecht zur Materialschichtoberfläche oder (in Anpassung
an die Ausfahrrichtung der Fräswalze) etwas zu dieser geneigt sein.
Vorzugsweise ist die Brecherleiste auf dem Schlitten in einem
Halter gehalten, an dem Stellmittel zur Einstellung des Abstandes von
der Fräswalze angeschlossen sind. Diese Stellmittel stellen die Spalt
breite und damit neben dem Bodenabstand einen anderen, die Korn
größe bestimmenden Faktor ein. Außerdem haben diese Stellmittel den
Zweck, die Brecherleiste bei Änderung ihres Bodenabstands dem Umfang
der Fräswalze nachzuführen. Dies kann durch zwei unterschiedliche
Ausführungsformen erreicht werden.
Bei einer Ausführungsform ist der Halter auf einem Schieber angebracht,
der in dem Schlitten durch das Stellmittel linear verfahr
bar ist. Durch die beiden unabhängigen Linearbewegungen des Schlit
tens und des Schiebers ist die unabhängige Einstellung des Boden
abstands und des Walzenabstands der Brecherleiste möglich. Zweck
mäßigerweise ist der Halter hierbei auf dem Schieber um eine zur
Fräswalzenachse parallele Achse schwenkbar gelagert und zur Dämpfung
der Schwenkbewegung zwischen dem Halter und dem Schieber ein Dämp
fungsglied angeordnet. Die Schwenklagerung des Halters dient nicht
mehr zur Anstellung der Brecherleiste an die Fräswalze, sondern nur
zu einer gewissen Abfederung der Leiste gegen die Prallstöße und
zur Überlastsicherung, wenn nicht brechbare Körper in dem abgefrästen
Material enthalten sein sollten. In diesem Falle kann der Halter mit
der Brecherleiste nachgeben und die Körper trotz Überkorngröße
passieren lassen.
Bei der anderen Ausführungsform des Fräsbrechers ist der Halter
auf dem Schlitten um eine zur Fräswalzenachse parallele Achse schwenk
bar gelagert und an auf dem Schlitten angebrachte Stellmittel zur
Einstellung seiner Schwenklage angeschlossen. Hierbei erfolgt die
Anstellung der Brecherleiste an die Walze zur Spalteinstellung und/
oder zur Nachführung der Brecherleiste bei Veränderung seines Boden
abstands durch Verstellung der Schwenklage. Diese Ausführung kommt
zweckmäßigerweise dann zur Anwendung, wenn die Fräswalze zwischen
Schwingen gelagert und entsprechend der gewünschten Frästiefe unter
die Bodenkante der Maschine ausschwenkbar ist. Vorzugsweise umfaßt
dieses Stellmittel auch ein Dämpfungselement, das ebenso wie das
Dämpfungsglied bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform zur Ab
federung und Überlastsicherung dient.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßem Mehr
zweck-Fräsbrechers sind die Abstände der Brecherleiste von der Fräs
walze und von der Oberseite der Materialschicht durch das oben genann
te, am Schlitten angreifende Stellmittel mittels einer Kulissenführung
voneinander abhängig einstellbar. Diese vereinfachte Ausführung
kann zum Einsatz kommen, wenn es nur auf die Nachführung der Brecher
leiste bei Änderung des Bodenabstands ankommt.
Zweckmäßigerweise sind alle genannten Stellmittel hydraulische
Stellmotore.
Vorzugsweise hat die Brecherleiste zwei unter einem Winkel ange
ordnete Verschleißleisten, die mit der Fräswalze in der einen oder
anderen Drehrichtung zusammenwirken.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Mehrzweck-Fräsbrechers
in der Seitenansicht und teilweise im Schnitt;
Fig. 2 eine schematische Aufsicht des Aggregats zur Halterung
und Bewegungssteuerung der in Fig. 1 dargestellten Brecherleiste;
und
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Mehrzweck-Fräsbrechers
in der Seitenansicht und teilweise im Schnitt.
Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform des Fräsbrechers kann
beispielsweise mittels Lenkern 1 an einem Schlepper (nicht darge
stellt) angebracht werden. Der Fräsbrecher hat im wesentlichen ein
Gestell 2, zwei zueinander parallele Seitenwände 3, die durch zwei
Teleskopführungen 4, 4' in Parallellage zueinander verschiebbar sind,
und zwischen den Seitenwänden 3 eine Fräsbrecherwalze 5. Die Walze
ist an den Seitenwänden austauschbar gehaltert, wie im einzelnen
weiter unten näher beschrieben wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist jede Seitenwand 3
mit einer verschieblich geführten Kufe 17 ausgestattet, die in ihrem
mittleren Bereich eine nach oben gezogene Anformung 17 a aufweist.
In der Anformung 17 a ist eine Längsaussparung 17 b gebildet. Beider
seits der Längsaussparung 17 b sind an der Seitenwand 3 Führungs
schienen angebracht. Die Kufe 17 ist daher an der Seitenwand 3 in
Richtung des Pfeils 19 verschiebbar. Innerhalb der Aussparung 17 b
der Kufe ist ferner eine als Stellmittel dienende hydrau
lische Kolben/Zylindereinheit 20 angeordnet. Ihr Zylinder ist am
oberen Ende an der Seitenwand 3 angebracht, während das untere Ende
ihrer Kolbenstange 20 a an einer außenseitig an der Kufe angebrachten
Lasche 21 angreift. Wie ersichtlich enthält die Kufe 17 eine zweite,
zur Aussparung 17 b parallele Längsaussparung 17 c zur Aufnahme des
außenseitig vorstehenden Hydraulikmotors 16 der Fräsbrecherwalze 5.
In dem Raum zwischen den beiden Seitenwänden 3 ist ein Aggregat.
A zur Halterung der Brecherleiste 23 vorgesehen, das in Fig. 2
vereinfacht gezeigt ist. Die Brecherleiste 23 trägt zwei Verschleiß
leisten 23 a, die mit der Fräsbrecherwalze 5 in der einen bzw. der
anderen Drehrichtung zusammenwirken (Fig. 1). Die Brecherleiste 23
wird durch einen Halter 24 in einer zur Walzenachse 5 a parallelen
Lage gehalten. Der Halter 24 ist auf einem Schieber 25 um die Gelenk
achse 26 schwenkbar. Der Schieber 25 ist auf einem Schlitten 28
linear verschieblich und durch zwei Kolben/Zylindereinheiten 29
verstellbar, wodurch die Brecherleiste 23 mehr oder weniger dicht
an die Walze 5 angestellt werden kann. Der Schlitten 28 ist parallel
zur Hubrichtung 19 durch die ein weiteres Stellmittel darstellende
hydraulische Kolben/Zylindereinheit 30 verfahrbar, die bei 30' an
dem Gestell 2 aufgehängt ist. Ein zwischen dem Halter 24 und dem
Schieber 25 angeordneter Dämpfungszylinder 27 dient zur Überlast
sicherung und gewährleistet, daß die Brecherleiste 23 bei unzerklei
nerbarem Überkorn nachgeben kann und nicht beschädigt wird.
Nach Fig. 1 besteht die Rückwand des Fräsbrechers aus zwei
Klappen 31, 32. Die Klappe 31 ist in dem Scharnier 33 angelenkt und
kann mittels der am Gestell angebrachten Kolben/Zylindereinheit 34
entsprechend der Pfeilrichtung nach außen geschwenkt werden. Die
Klappe 32 ist mittels Scharnier 35 auf der Klappe 31 angelenkt und
kann durch die Kolben/Zylindereinheit 36 ebenfalls nach außen ge
schwenkt werden. Bei auf diese Weise ausgeschwenkten Klappen 31, 32
kann der Fräsbrecher bei entsprechender Bestückung und Drehrichtung
der Walze 5 bei Rückwärtsfahrt (Pfeilrichtung 37) im Forstbetrieb
als Mulcher eingesetzt werden. Die Klappe 31 kann mit einem Trichter
38 versehen sein, durch den der Fräsbrecher im stationären Betrieb
mit zu brechenden Material beschickt werden kann.
Fig. 3 zeigt die, zweite Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Fräsbrechers, bei der die Fräswalze 5 nicht direkt an den
Seitenwanden 3 gelagert ist, sondern zwischen zwei Schwingen 40,
die ihrerseits im Bereich einer Aussparung 3 a der Seitenwand um
ein Gelenk 42 an den Seitenwänden schwenkbar gelagert
sind. Die die Fräswalze 5 tragenden Schwingen 40 sind an dem von
dem Gelenk 42 entfernten Rand 40 a in einer an der Seitenwand ange
brachten Führung 41 geführt. Eine hydraulische Kolben/Zylinderein
heit 43 ist an der Seitenwand 3 angelenkt und greift mit ihrer Kol
benstange 43 a gelenkig an der Schwinge 40 an. In Fig. 3 sind eine
untere Walzenstellung für das Abfräsen einer Straßendecke 46 mit
loser Materialauflage 46' und eine obere Walzenstellung mit entgegen
gesetzter Walzendrehrichtung bei Einsatz als Forstmulcher angedeutet.
Das Aggregat A bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform
unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten Aggregat im wesent
lichen dadurch, daß die Linearantriebe 29 entfallen sind und anstelle
des Dämpfungszylinders 27 eine hydraulische Kolben/Zylindereinheit 44
mit hydraulischer Kolbenfeststellung und mit einem mechanischen
Dämpfungselement 45 vorgesehen ist. Das Dämpfungselement 45 ermög
licht das Schwenken der Brecherleiste um die Achse 26 in Richtung
des Pfeils 26 a, wenn die auf die Brecherleiste wirkende Kraft
einen Maximalwert überschreitet.
Im übrigen stimmt die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform mit
der Ausführungsform nach Fig. 1 überein. Insoweit wird auf die zu
Fig. 1 gemachten Ausführungen verwiesen.
In den Fig. 1 und 3 ist die Oberseite 47 der Material
schicht(en) 46' bzw. 46 + 46' eingezeichnet, von der der Boden
abstand H der Brecherleiste (ihrer Prallfläche) zu messen ist.
Die von der Walze 5 zu erfassende Materialschichtdicke D steht
in einer positiven Relation zu dem Bodenabstand H, d. h. bei
größerem D ist H zu vergrößern. Im allgemeinen kann die Fräs
brecherwalze 5 mit einem wirksamen Durchmesser d (über die
Spitzen der Fräsmeißel 5' gemessen) Materialschichten mit einer
Dicke D von etwa maximal 0,75.d erfassen.
Claims (10)
1. Mehrzweck-Fräsbrecher, insbesondere für den Straßen- und
Wegebau, mit einer angetriebenen, mit Fräsmeißeln bestückten Fräs
walze und wenigstens einer mit der Fräswalze zusammenwirkenden
Brecherleiste, deren Abstand von der Fräswalze einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand H der Brecherleiste (23) von
der Oberseite (47) der von der Fräswalze (5) erfaßten Material
schicht (46, 46') einstellbar ist.
2. Mehrzweck-Fräsbrecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Brecherleiste (23) auf einem Schlitten (28) angeordnet ist
und ihr Abstand von der Oberseite (47) der Materialschicht durch
an dem Schlitten (28) angreifende, an den Seitenwänden (3) oder dem
Gestell (2) abgestützte Stellmittel (30) einstellbar ist.
3. Mehrzweck-Fräsbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Brecherleiste (23) auf dem Schlitten (28) in
einem Halter (24) gehalten ist, an den Stellmittel (29; 44) zur
Einstellung des Abstands von der Fräswalze (5) angeschlossen sind.
4. Mehrzweck-Fräsbrecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Halter (24) auf einem Schieber (25) angebracht ist, der in
dem Schlitten (28) durch das Stellmittel (29) linear verfahrbar ist.
5. Mehrzweck-Fräsbrecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Halter (24) auf dem Schieber (25) um eine zur Fräswalzenachse
(5 a) parallele Achse (26) schwenkbar gelagert ist und zur Dämpfung
der Schwenkbewegung zwischen dem Halter (24) und dem Schieber (25)
ein Dämpfungsglied (27) angeordnet ist.
6. Mehrzweck-Fräsbrecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Halter (24) auf dem Schlitten (28) um eine zur Fräswalzen
achse (5 a) parallele Achse (26) schwenkbar ist und an auf dem
Schlitten (28) angebrachte Stellmittel (44) zur Einstellung seiner
Schwenklage angeschlossen ist.
7. Mehrzweck-Fräsbrecher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellmittel (44) ein Dämpfungselement (45) umfaßt.
8. Mehrzweck-Fräsbrecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abstände der Brecherleiste (23) von der Fräswalze
(5) und von der Oberseite (47) der Materialschicht (46, 46') durch
das Stellmittel (30) mittels einer Kulissenführung voneinander
abhängig einstellbar sind.
9. Mehrzweck-Fräsbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel (30, 29, 44) hydraulische
Stellmotore sind.
10. Mehrzweck-Fräsbrecher nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Brecherleiste (23) zwei voneinander
gewinkelt angeordnete Verschleißleisten (23 a) hat, die mit der
Fräswalze (5) in der einen bzw. anderen Drehrichtung zusammenwirken.
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