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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung
von Ausnehmungen, insbesondere zum Verlegen von Linienleitern für die kontaktlose
Energieübertragung.
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Aus
der
DE 103 12 284 ist
ein flacher Übertragerkopf
für ein
bewegbares Teil eines Systems zur berührungslosen Energieübertragung
bekannt, wobei das Primärleitersystem
einen als Linienleiter ausgeführten
Hinleiter und Rückleiter
umfasst. Die beiden Leiter werden hierfür parallel in einer Ebene verlegt,
wobei die Effizienz des Übertragungssystems stark
abhängig
ist von einer sorgfältigen
Verlegung der Leiter. Dadurch bedingt ist die Verlegung der Linienleiter
aufwendig und kostspielig.
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In
der
DE 10 2005 022 649 wird
ein System zur Verlegung eines Linienleiters vorgestellt, bei dem der
Linienleiter in ein Profil eingebracht wird, wodurch er sich geschützt in einer
klar definierbaren Position befindet. Dieses Profil kann mitsamt
dem Linienleiter in eine Nut eingebracht werden.
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In
der ebenfalls von der Anmelderin eingereichten
DE 10 2006 025 458 sind die Vorrichtungen beschrieben,
mit deren Hilfe es ermöglicht
ist, sehr umfangreiche und komplexe Linienleitersysteme aufzubauen,
die unterschiedlich schaltbare Teilabschnitte sowie Weichen und
sonstige Übergänge enthalten.
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Soll
ein derartiges Linienleitersystem in eine Anlage integriert werden,
so sind bereits beim Aufbau die entsprechenden Ausnehmungen zur
Verlegung der Profile und Verteilungen vorzusehen. Die nachträgliche Herstellung
der Nuten und Bohrungen, insbesondere in festen Böden von
Werkshallen, die aus Beton, Asphalt oder ähnlichen Materialien bestehen können, ist
sehr aufwendig, unflexibel und teuer.
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Eine
Möglichkeit
gerade Ausnehmungen in Boden vorzunehmen, ist in der
DE 35 038 38 A1 gezeigt.
Dort wird ein Verfahren beschrieben, nachdem sich geführte gerade
Ausnehmungen erzeugen lassen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und entsprechende
Vorrichtungen weiterzubilden, mit denen Ausnehmungen zur Verlegung
von Linienleitern in gerader und runder Form, sowie der zugehörigen Verteilungs-
und Anschlussdosen, auf einfache Weise und kostengünstig hergestellt
werden können,
insbesondere sollen die Ausnehmungen für das Linienleitersystem in
eine bestehende Anlage nachrüstbar
sein.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe bei dem Verfahren zur Herstellung von Ausnehmungen nach den
in den Ansprüchen
1, 17 und 25, und bei den Vorrichtungen nach den in den Ansprüchen 12,18
und 21 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren zur Herstellung der Ausnehmungen,
insbesondere zur Verlegung von parallelen Linienleitern in festem
Bodenmaterial, sind, dass in einem ersten Schritt die geraden Nutabschnitte
gefräst
werden, in einem zweiten Schritt die kreisförmigen Nutabschnitte, insbesondere
zur Verbindung der geraden Nutabschnitte gefräst werden,
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Von
Vorteil ist dabei, dass sowohl gerade als auch runde Abschnitte
der Nut mit hoher Präzision auf
einfache und kostengünstige
Weise herstellbar sind.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Verfahren sind die gekrümmten Abschnitte
als bogenförmige Abschnitte
ausführbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die Abschnitte genau definierbare Kurvenradien
haben.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Verfahren werden die Nutwände senkrecht
ausfräsbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die Nutwände
keine waagerechten Anteile aufweisen.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Verfahren werden die Kanten der Nutwände anfasbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass der obere Bereich der Nutwände eine
gebrochene Kante aufweist.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Verfahren sind Sacklöcher zur
Unterbringung von Anschluss- und Verbindungsteilen herstellbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die Anschlussteile direkt bei der Nut einbringbar
sind.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Verfahren sind Profile zur Halterung
der Linienleiter in die vorbereitete Nut einbringbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die Linienleiter und die Anschlussteile
in einer Ebene liegen.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Verfahren sind Anschluss- oder Verteilerdosen
in die entsprechenden Sacklöcher
einbringbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die Anschlüsse in einer sicheren Dose
vorgenommen werden.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Verfahren sind die Nuten, bezüglich ihrer
Breite, abschnittweise herstellbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass mit einem universellen Werkzeug Nuten unterschiedlicher
Breite herstellbar sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass in einem abschließenden Herstellungsschritt
die Nutwände senkrecht
ausfräsbar
sind.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Verfahren sind durch vertikales Verstellen
des Fräswerkzeuges die
Nutwände
senkrecht ausfräsbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass abgeschrägte
Nutwände
besonders im Bereich des Nutgrundes vermieden sind.
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Bei
einem weiteren vorteilhaften Verfahren sind die Nutabschnitte durch
Sackloch-Bohrungen verbindbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass Anschlusselemente des Linienleiters in diesen
Sackloch-Bohrungen unterbringbar
sind.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei der Vorrichtung zum Fräsen sind,
dass
eine motorisch betriebene Antriebseinheit vorgesehen ist,
dass
mehrere der Bewegungsrichtung anpassbare Führungsrollen vorgesehen sind,
dass
eine motorisch angetriebene Fräsvorrichtung vorgesehen
ist,
dass für
geradlinige Nuten eine Schiene zur linearen Führung vorgesehen ist,
dass
für kreisförmige Nuten
eine Führungsvorrichtung
vorgesehen ist, die im Zentrum des Kurvenkreises befestigbar ist,
insbesondere am zu bearbeitenden Boden.
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Von
Vorteil ist dabei, dass gerade und kreisbogenförmige Abschnitte mit einer
Vorrichtung fräsbar
sind.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind durch eine
vertikale Verstellmöglichkeit
der Führungsrollen
verschiedene Anstellwinkel der Fräsvorrichtung ermöglicht.
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Von
Vorteil ist dabei, dass Nutwände
unterschiedlicher Winkel herstellbar sind.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung
mehrere parallele Fräsvorrichtungen
auf.
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Von
Vorteil ist dabei, dass parallele Nuten gleichzeitig fräsbar sind.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung
Mittel zum nassen oder Trockenen Fräsen auf.
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Von
Vorteil ist dabei, dass in Abhängigkeit von
den Umgebungsbedingungen die geeignete Art auswahlbar ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung
Mittel zur Reduktion der Staubemission auf.
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Von
Vorteil ist dabei, dass weniger Staub in die Umgebung gelangt.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Vorrichtung
automatische Lenkmittel auf.
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Von
Vorteil ist dabei dass die vorgesehene Bahn mittels Positioniermitteln
korrigierbar ist.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren zum Anfasen sind, dass
ein Fasenwinkel festlegbar ist, dass die Fasentiefe festlegbar ist
und dass die Vorrichtung zum Anfasen durch Führungsrollen in der Ausnehmung
führbar
ist.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die Fase der Ausnehmung frei definierbar
ist.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei der Vorrichtung zum Anfasen sind,
dass
eine motorisch betriebene Antriebseinheit vorgesehen ist,
dass
ein Fahrwagen mittels Führungsrollen
in der Nut horizontal führbar
ist,
dass der Anfaswinkel mittels vertikaler Führungsrollen
und verstellbarer Anfasscheiben einstellbar ist.
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Von
Vorteil ist dabei, dass beliebige Anfaswinkel und -tiefen wählbar sind.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei der Vorrichtung zur Herstellung von mehrstufigen
Sackloch-Bohrungen sind, dass ein motorischer Antrieb vorgesehen
ist, dass Stufenbohrkronen vorgesehen sind, dass ein horizontales
Schneidblatt vorgesehen ist.
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Von
Vorteil ist dabei, dass Löcher
unterschiedlicher Dimensionen, die in sich abstufbar sind, herstellbar
sind.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist bei der Vorrichtung
eine Exzenterführung
der Schneidblattachse des horizontalen Schneidblattes vorsehbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die Exzenterbewegung führbar ist.
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In
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
sind die Bearbeitungsvorrichtungen derart vorzusehen, dass das Bohren
nass oder trocken durchführbar
ist.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die an der Bearbeitungsvorrichtung entstehende
Wärme auf
einfache Weise abführbar
ist.
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In
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
sind bei den Bearbeitungsvorrichtungen Absaugungen vorsehbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass eine Reduktion der Staubemission ermöglicht ist.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren zur Herstellung von Sackloch-Bohrungen sind, dass
in einem ersten Schritt mehrere verschieden tiefe Kreisschnitte
werden, in einem zweiten Schritt der innere Kern ausgebrochen wird,
in einem dritten Schritt ein horizontales Schneidblatt in das entstandene
Loch eingeführt
wird, in einem vierten Schritt durch eine horizontale Kreisbewegung
das Material der weiteren Lochstufen herausgenommen wird.
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Von
Vorteil ist dabei, dass Sackloch-Bohrungen mit hoher Herstellungsgenauigkeit
herstellbar sind.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die verschieden
tiefen Kreisschnitte mittels mehrstufiger Bohrkronen ausführbar.
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Von
Vorteil ist dabei, dass in einem Schritt mehrere Schnitte ausführbar sind.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
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In
der 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fräsen von
Nuten gezeigt.
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In
den 2a-2c ist das erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung von Nuten gezeigt.
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In
den 3a-3c ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Anfasen der Nutkanten gezeigt.
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In
den 4a-4b ist das erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung von Sackloch-Bohrungen
gezeigt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Fräsen
von Nuten, die in der 1 dargestellt ist zeigt den
Fräswagen 1,
der als dreirädriger
Wagen ausgeführt
ist. Das Antriebsrad 2 wird durch den elektromotorischen
Radantrieb 7 mit variabler Geschwindigkeit angetrieben.
Da sich die Fräsvorgänge stark
unterscheiden können
hinsichtlich der Beschaffenheit des zu bearbeitenden Materials als
auch in der Breite und Tiefe der Nut, ist ein variabler Vortrieb
des Fräswagens
vorteilhaft.
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Die
beiden Lenkrollen 3 dienen dazu, den Wagen sowohl horizontal
als auch vertikal zu stützen. Die
Lenkrollen 3 sind drehbar ausgeführt, was eine frei wählbare Bahn
beim Fräsen
ermöglicht.
Für Fräsungen nach
speziellen Bahnen, insbesondere für gerade Abschnitte, können die
Lenkrollen 3 in Führungsschienen
gehalten werden, wodurch eine erhöhte Spurtreue ermöglicht ist.
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In
der erfindungsgemäßen Ausführung der Lenkrollen 3,
sind diese in ihrem Lenkwinkel fixierbar. Der Vorteil der fixierbaren
Lenkrollen 3 zeigt sich insbesondere beim Fräsen von
kreisförmigen
Nutabschnitten. Mittels fixierter Lenkrollen 3 lässt sich
eine erhöhte
Spurtreue auch bei Kurvenbahnen erreichen.
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Das
Führungsgestänge 5 mit
der Fixierung 6 ermöglicht
eine präzise
Führung
des Fräswagens 1 bei
Kurvenfahrten. Das Führungsgestänge 5 ist
in der Länge
variabel, sodass unterschiedliche Kurvenradien R einstellbar sind.
Der gesamte Wagen, kann über das
Führungsgestell 5 zur
Kurvenfahrt an der Fixierung 6 gehalten werden. Für eine Kurvenfahrt wird der
entsprechende Kurvenradius R mittels Führungsgestell eingestellt,
eine Verankerung in der zu bearbeitenden Fläche eingebracht und eine Verbindung zwischen
dieser Verankerung und der Fixierung 6 hergestellt. Somit
wird der Fräswagen
auf eine Kreisbahn um diesen Verankerungspunkt festgelegt. Wie oben
beschrieben, wird die Spurtreue dieser Kurvenbahn durch Einstellen
der Lenkrollen 3 auf den Kurvenradius deutlich verbessert.
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Das
Fräsblatt 4 ist
zwischen den beiden Lenkrollen 4 auf dem Fräswagen 1 angebracht.
Es wird von dem elektromotorischen Fräsantrieb 8 mit variabler
Geschwindigkeit angetrieben. Bei dem Fräsblatt 4 handelt es
sich um übliche
diamantbesetzte Frässcheiben
in unterschiedlicher Dicke. Ebenso können aber auch hartmetallbesetzte
Frästrommeln zum
Einsatz kommen.
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Wird
mittels Fräsblatt 4 eine
Nut ausgefräst, so
kommt es technisch bedingt zu einer Verjüngung der Nut zum Nutgrund
hin. Um dennoch eine Nut mit parallelen, senkrechten Nutwänden zu
erhalten, ist das Fräsblatt 4 in
seinem Eintauchwinkel verstellbar. Hierfür ist das Antriebsrad 2 gegen
den Fräswagen 1 in
der Höhe
verstellbar, sodass sowohl negative als auch positive Neigungswinkel
des Fräsblatts
einstellbar sind.
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In
den 2a-c ist das Verfahren zu Fräsen einer Nut dargestellt.
In 2a wird zunächst
mittels Fräsblatt 4 eine
Teilnut 17 aus dem zu bearbeitenden Bodenmaterial 16 ausgenommen.
Um die gewünschte
Nutbreite zu erlangen, wird dieser Schritt mehrfach wiederholt,
was in 2b dargestellt ist. Hier ist
der Rest 18 nur noch ein schmaler Teil, der die Verjüngung der
Nut zum Nutgrund hin beinhaltet.
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Um
diesen Rest 18 und die Verjüngung der Nut zu entfernen,
wird im letzten Schritt, wie in 2c dargestellt,
das Fräsblatt 4 um
den Neigungswinkel 19 schräg gestellt. Mit dem schrägen Fräsblatt 4 kann
abschließend
der Rest der Nut ausgefräst
und durch vertikales Verschieben des Fräsblattes 4 gleichzeitig
die Nutwand 20 senkrecht gefräst werden.
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Die
auf diese Weise erzeugte Nut mit den senkrechten Nutwänden 20 ist
geeignet Verlegeprofile mit darin enthaltenen Linienleitern aufzunehmen, da
diese sich in der Nut verspreizen können. Um die Profile gegen
vertikales Verrutschen zu sichern, sind diese mit Verbreiterungen
im oberen Bereich ausgestattet. Zur Aufnahme dieser Verbreiterungen
wird die Nut im oberen Bereich an der Nutkante angefast. Die erfindungsgemäß Vorrichtung
zum Anfasen der Nuten ist in 3a-c dargestellt.
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3a zeigt
das Gerät
zum Anfasen in einer Schrägsicht.
Die beiden Fasenfräsblätter 9 sind über die
Welle 13 elektromotorisch angetrieben und auf einem Wagen
montiert. Die Eintauchtiefe der Fasenfräsblätter 9 wird durch
die beiden höhenverstellbaren
Auflagerollen 10 festgelegt. Die Führung der Fasenfräsblätter 9 entlang
der Nut 15 erfolgt über
die beiden Führungsrollen 11,
die in der Nut laufen. Zur Justierung der Führungsrollen 11 sind
im Wagen zwei Verstelleinrichtungen 12 vorgesehen. Die
Tiefe, die Breite und der Anfaswinkel der Fase 14 lassen sich
mittels der Auflagerollen 10 und der Führungsrollen 11, sowie
durch die Wahl der geeigneten Fasenfräsblätter 9 auswählen.
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In
den 4a und 4b ist
das Verfahren zur Herstellung der Sacklochbohrungen, in denen die Anschluss-
und Verteilerdosen untergebracht werden, gezeigt. In einem ersten
Schritt, der in 4a dargestellt ist, werden mittels
einer dreistufigen Bohrkrone drei konzentrische Kreisschnitte erzeugt,
die das im oberen Teil der Figur dargestellte Bohrbild 21 ergeben.
Die unterschiedliche Tiefe der Kreisschnitte ist im unteren Teil
der Figur in einem Schnitt A-A gezeigt. In dieser Schnittdarstellung
ist der innerste Kern nach dem Bohren bereits entfernt, sodass das vertikale
Schneidblatt 22 eingeführt
werden kann.
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In 4b ist
das Verfahren zum Herstellen der oberen beiden Sacklochstufen, die
zu den beiden äußeren Kreisschnitten
gehören,
dargestellt. Das vertikale Schneidblatt 22 das über eine
Welle 23 angetrieben ist wird in die zentrale Ausnehmung
des Sackloches eingeführt
und in der Höhe
so eingestellt, dass diese der Tiefe des entsprechenden Kreisschnittes
entspricht. Durch eine exzentrische Kreisbewegung des Schneidblattes 22 wird
somit ein Ring aus dem zu bearbeitenden Material ausgeschnitten, der
zu einer präzisen
Ausnehmung führt.
In diese Ausnehmung können
dann die Anschluss- und Verteilungsdosen des Linienleitersystems
eingebracht werden.
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- 1
- Fräswagen
- 2
- Antriebsrad
- 3
- Lenkrolle
- 4
- Fräsblatt
- 5
- Führungsgestänge
- 6
- Fixierung
- 7
- Radantrieb
- 8
- Fräsantrieb
- R
- Kurvenradius
- 9
- Fasenfräsblatt
- 10
- Auflagerolle
- 11
- Führungsrolle
- 12
- Verstelleinrichtung
- 13
- Welle
- 14
- Fase
- 15
- Nut
- 16
- Bodenmaterial
- 17
- Teilnut
- 18
- Rest
- 19
- Neigungswinkel
- 20
- Nutwand
- 21
- Bohrbild
- 22
- Schneidblatt
- 23
- Angetriebene
Welle