DE102008041982B4

DE102008041982B4 - Anbaufrässystem mit Schneidköpfen und Fräskette

Info

Publication number: DE102008041982B4
Application number: DE102008041982A
Authority: DE
Inventors: Klaus Ertmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: EP2324158B2; HRP20120664T4; US20110247246A1; WO2010028953A1; ES2386251T3; HRP20120664T1; PL2324158T5; EP2324158A1; PL2324158T3; EP2324158B1; ES2386251T5; DE102008041982A1

Abstract

Anbaufrässystem mit einer Anbaukonsole (02) zum Anbau an einen beweglichen Trägerarm eines Trägergerätes, mindestens einem Motor (11) und zwei von diesem rotierend angetriebenen Schneidköpfen (03), die beidseitig der Längsachse der Anbaukonsole (02) angebracht sind und zahlreiche Fräsmeißel (04) tragen, wobei die Fräsmeißel (04) jedes Schneidkopfes (03) bei dessen Drehung eine zylindrische Fräsmantelfläche beschreiben, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine umlaufende Fräskette (01) mit zahlreichen Fräsmeißeln (04) vorgesehen ist, deren Laufrichtung parallel zur Längsachse der Anbaukonsole (02) verläuft und die sich so zwischen den beiden Schneidköpfen (03) erstreckt, dass eine vordere Umkehrlinie der Fräskette (01) im wesentlichen in einer, die Fräsmantelflächen der beiden Schneidköpfe (03) tangierenden Ebene liegt, und dass der die Schneidköpfe (03) antreibende Motor (11) auch die Fräskette (01) antreibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anbaufrässystem mit einer Anbaukonsole zum Anbau an einen beweglichen Trägerarm eines Trägergerätes. Ein solches Trägergerät ist insbesondere ein Bagger oder eine ähnliche Baumaschine. Das Anbaufrässystem umfasst mindestens einen Motor und zwei von diesem rotierend angetriebene Schneidköpfe, die beidseitig der Längsachse der Anbaukonsole angebracht sind und zahlreiche Fräsmeißel tragen, wobei die Fräsmeißel jedes Schneidkopfes bei dessen Drehung eine zylindrische Fräsmantelfläche beschreiben.
Der Einsatzbereich für ein solches Anbaufrässystem ist insbesondere der Straßenbau, Spezialtiefbau, Tunnel- oder Wasserbau. Dabei wird die Anbaufräse z. B. zum Aufbrechen versiegelter Oberflächen aber auch zum Betonabbruch und zum Abbau bestimmter Erd- und Gesteinsschichten eingesetzt.
Bekannt sind beispielsweise aus der DE 101 32 608 B4 oder EP 1 715 106 A1 Baggeranbaufräsen die als Querschneidkopffräsen ausgebildet sind und mit hartmetallbestückten Rundschaftmeißeln als Schneidwerkzeug ausgerüstet werden. Beim Einsatz dieses Fräsentyps, muss in der Regel die Fräse seitlich hin und her geschwenkt werden, um dadurch das Material zwischen den Schneidköpfen zu brechen. Der Nachteil dieser Fräsen ist, dass die Schneidbreite größer ausfällt als die eigentliche Breite des Fräskopfes, was sich im Kanalbau besonders unvorteilhaft erweist. Ein weiterer Nachteil besteht bei diesen Fräsen in der Belastung des Schwenkwerkes des Baggers, welches beim Fräsen ständig großen Torsions- und Scherkräften ausgesetzt wird.
Baggeranbaufräsen werden auch oft zum Abbau von weichen und mittelharten Gesteinen wie beispielsweise Kalksteine oder Gips eingesetzt. Dabei ist es besonders beim Gipsabbau wichtig, dass der Feinanteil im Fräsgut so gering wie möglich gehalten wird. Durch den Einsatz von Baggeranbaufräsen mit seitlichen Schneidköpfen, die an der Abbauwand verschwenkt werden, wird das vom vorderen Schneidkopf abgebrochene Material durch den nachfolgenden Schneidkopf unerwünscht weiter zerkleinert.
Aus der DE 100 41 275 B4 ist ein Frässystem zum Anbau an hydraulische Trägergeräte bekannt, welches aus zwei oder mehreren über je einen Hydraulikmotor (3) gleichzeitig separat angetriebenen Anbaufräsen (1) gleichen oder unterschiedlichen Aufbaus mit gleichen oder unterschiedlichen Werkzeugträgern (6) besteht. Die einzelnen Anbaufräsen (1) sind über Verbindungskonsolen (8) auswechselbar nebeneinander, hintereinander oder winklig zueinander, auf gleicher oder unterschiedlicher Höhe angeordnet. Damit soll der Materialabbau frontal zum Trägergerät effizienter möglich sein. Allerdings ist dieses Frässystem aufwendig und beispielsweise für den Grabenbau wenig geeignet.
Aus der Druckschrift US 7,096,609 B2 ist ein sogenannter Trencher bekannt, welcher mit einer Fräskette ausgestattet ist. Der Trencher umfasst vertikal zur Laufrichtung der Fräskette angebrachte Schneckenwellen, welche den abgetragenen Boden von dem ausgeschachteten Graben weg drücken. Ein Nachteil ist hier die beschränkte Einsetzbarkeit dieser Maschine. Für den großflächigen Materialabbau an einer Wand ist der Trencher ungeeignet. Durch seine hoch geführte Konstruktion wird der Trencher außerdem hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Dabei treten die Kräfte nicht nur in der Längsrichtung der umlaufenden Fräskette auf, sondern such senkrecht zu der Fräs kette, insbesondere wenn das Fräswerkzeug auf Hindernisse wie Steine oder gleichartiges auftrifft.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Anbaufrässystem zum Anbau an einen beweglichen Trägerarm eines Trägergerätes derart weiter zu entwickeln, dass es für unterschiedliche Fräs- und Schneidarbeiten einsetzbar ist, ohne dass dabei die Effizienz der einzelnen Arbeitssituationen wesentlich beeinträchtigt wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale das Anbaufrässystem gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Anbaufrässystem zum Anbau an einen beweglichen Trägerarm eines Trägergerätes umfasst eine Anbaukonsole, an welcher rotierende Schneidköpfe beidseitig zu der Längsachse der Anbaukonsole angebracht sind. Weiterhin umfasst das Anbaufrässystem eine umlaufende Fräskette mit einer Laufrichtung, die parallel zur Längsachse der Anbaukonsole verläuft und die sich zwischen den beiden Schneidköpfen erstreckt. An der Fräskette und den Schneidköpfen sind zahlreiche Fräsmeißel angebracht, die bei einer Drehung der Schneidköpfe eine zylindrische Fräsmantelfläche beschreiben. Die Fräsmeißel der Fräskette bilden am freiliegenden vorderen Ende der Fräskette eine halbzylindrische Manteloberfläche. Dabei liegt die vordere Umkehrlinie der Fräskette im Wesentlichen in einer die Fräsmantelflächen der beiden Schneidköpfe tangierenden Ebene.
Die Berührungslinien der Fräsmeißel der Schneidköpfe mit der zu fräsenden Oberfläche liegen damit ohne nennenswerte Lücke, die bei Geräten nach dem Stand der Technik durch die Breite der Anbaukonsole bestimmt ist, neben der Berührungslinie der Fräsmeißel der Fräskette. Zweckmäßigerweise liegen diese Berührungslinien auch in einer gemeinsamen Ebene.
Damit besitzt das erfindungsgemäße Anbaufrässystem den Vorteil, dass ein seitliches Verschwenken der Baggeranbaufräse nicht mehr notwendig ist, um flächig an einer Abbauwand Material abzutragen. Die Anbaufräse wird oben an der Abbauwand angesetzt und arbeitet senkrecht nach unten. Mit der entsprechenden Bestückung der Schneidköpfe und der Fräskette mit Werkzeugen lässt sich somit Gestein mit einer optimalen Körnung herstellen und der bewegliche Trägerarm das Trägergerät wird weniger belastet.
Das Anbaufrässystem umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform zwei Mitnehmerritzel durch die der Antrieb der Fräskette erfolgt. Die jeweiligen Mitnehmerritzel sind zwischen der Fräskette und den benachbarten Schneideköpfen angeordnet, wobei sie in Mitnehmerelemente der Fräskette als auch in den jeweils angrenzenden Schneidkopf antreibend eingreifen. Die Kraftübertragung von den Mitnehmerritzeln auf die Fräskette erfolgt z. B. mittels Mitnehmerstiften, welche die Mitnehmerelemente der Fräskette bilden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Anbaufrässystems ist die Verbindung zwischen den Mitnehmerritzel und den Schneidköpfen lösbar, sodass die Schneidköpfe von der Anbaukonsole abgenommen werden können, ohne dass der Antrieb der Fräskette beeinträchtigt wird. Durch diese Austauschbarkeit der Schneidköpfe besteht die Möglichkeit, das Anbaufrässystem für andere Anwendungszwecke umzugestalten und einzusetzen. Beispielsweise können Schneidköpfe mit schmalerer Form gegen solche mit breiterer Form ausgetauscht werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Schneidköpfe generell wegzulassen, um ausschließlich mit der Fräskette zu arbeiten. Dabei liegt der Vorteil des erfindungsgemäßen Anbaufrässystems darin, dass bei wechselnden Aufgaben auf der Baustelle dieses modulare Anbaufrässystem schnell und problemlos umgebaut werden kann, wodurch die Nutzung dieses Gerätes wirtschaftlicher und vielseitiger ist.
In einer weiteren Ausführungsform des Anbaufrässystems wird die Fräskette verschleißarm in Längsrichtung zum Trägerarm über ein dort angeordnetes Getriebegehäuse geführt, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Linearführungseinheit. Das Getriebegehäuse breitet sich in Längsrichtung zwischen den beiden Schneidköpfen und der Anbaukonsole aus und umfasst ein Getriebe, welches zwischen dem Motor und den Schneidköpfen liegt. Durch die Möglichkeit, dass die Länge des Gehäuses geändert werden kann, entsteht der Vorteil, dass die Tiefe des zu fräsenden Grabens regelbar ist und insgesamt eine größere Grabentiefe erlangt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Anbaufrässystems ist ein einziger Motor zwischen den beiden Schneidköpfen angeordnet, der von der Fräskette umlaufen wird. Dabei entfällt die Kraftübertragung auf die Fräskette über das Getriebe und der Antrieb erfolgt direkt, sowohl auf die Fräskette als auch auf die Schneidköpfe, z. B. mit Hilfe der Mitnehmerritzel.
In einer abgewandelten Ausführungsform umfasst das Anbaufrässystem mehrere Motoren, vorzugsweise Hydraulikmotoren, die jeweils einem Schneidkopf zugeordnet sind. Der Antrieb der Fräskette erfolgt entsprechend über beide Motoren, welche in Längsrichtung und jeweils auf beiden Seiten des Getriebe- bzw. Motorgehäuses angeordnet sind.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen des Anbaufrässystems sind die Schneidköpfe entweder als Querschneidköpfe oder als Längsschneidköpfe ausgeführt, wobei die Fräskette dazwischen geführt wird.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den Figuren dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
1: eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Anbaufrässystems mit einer Anbaukonsole zum Anbau an einen beweglichen Trägerarm eines Trägergerätes und mit einem Getriebegehäuse;
2: eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Anbaufrässystems mit zwischen zwei Schneidköpfen liegendem Motor.
1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anbaufrässystems mit einer Anbaukonsole zum Anbau an einen beweglichen Trägerarm eines Trägergerätes in einer perspektivischen Darstellung. Das Anbaufrässystem umfasst eine Fräskette 01 und zwei rotierende Schneidköpfe 03, die an einer Anbaukonsole 02 angebracht sind. Die Anbaukonsole wird in an sich bekannter Weise an den Tragarm eines Trägergerätes (nicht dargestellt) angeflanscht. Die Schneidköpfe 03 sind an beiden Seiten der Anbaukonsole 02, bezogen auf deren Längsachse, befestigt. Die Fräskette 01 befindet sich zwischen den beiden rotierenden Schneidköpfen 03 und verläuft parallel zur Längsachse der Anbaukonsole 02.
An jedem der beiden Schneidköpfe 03 und an der Fräskette 01 sind Fräsmeißel 04 angebracht, beispielsweise hartmetallbestückte Rundschaftmeißel, wobei diese auch mit anderen Schneidwerkzeugen bestückt sein können. Während der Drehbewegung der Schneidköpfe 03 um ihre Drehachse wird von den Fräsmeißeln 04 eine zylindrische Fräsmanteloberfläche beschrieben. Die Fräsmeißel 04 auf der Fräskette 01 sind in Laufrichtung verteilt, dabei beschreiben sie im Betrieb am freiliegenden vorderen Ende der Fräskette 01 eine halbzylindrische Fräsmanteloberfläche. Damit liegt die vordere Umkehrlinie der Fräskette 01 im Wesentlichen in einer Ebene mit der Ebene, die durch die Fräsmanteloberflächen der beiden Schneidköpfe 03 definiert wird. Die Schneidköpfe 03 und die Fräskette 01 bilden somit gemeinsam ein walzenähnliches Fräswerkzeug.
Das in 1 dargestellte Anbaufrässystem umfasst zwei Mitnehmerritzel 05, durch die der Antrieb der Fräskette 01 und der beiden Schneidköpfe 03 erfolgt. Die jeweiligen Mitnehmerritzel 05 sind zwischen der Fräskette 01 und dem benachbarten Schneidkopf 03 angeordnet und werden über eine nicht dargestellte Antriebswelle angetrieben. Die Kraftübertragung von den Mitnehmerritzeln 05 auf die Fräskette 01 erfolgt mittels Mitnehmerstiften 07, die fest angebracht sind und sich an den den Schneidköpfen zugewandten Seiten quer zur Laufrichtung der Fräskette 01 befinden. Durch das Eingreifen der Mitnehmerstifte 07 in dem drehbar angetriebenen Mitnehmerritzel 05 wird die Vorschubkraft auf die Fräskette 01 übertragen.
In 1 ist eine Ausführungsform dargestellt, in welcher zwischen den Schneidköpfen 03 und den Mitnehmerritzeln 07 eine dauerhafte Verbindung vorhanden ist. Die Schneidköpfe 03 sind beispielsweise durch Schweißen an der Anbaukonsole 02 befestigt.
Die Fräskette 01 wird über ein Getriebegehäuse 09 verschleißarm geführt, welches in Längsrichtung zum Trägerarm verläuft und sich ausgehend von der Anbaukonsole 02 bis zwischen die beiden Schneidköpfe 03 erstreckt. Auf dem Getriebegehäuse ist dazu eine Linearführungseinheit angebracht. Die Umlenkung der Fräskette 01 wird mittels einer nicht sichtbaren Umlenkrolle realisiert. Diese Ausführungsform des Anbaufrässystems weist weiterhin ein nicht dargestelltes Getriebe und zwei seitlich angeflanschte Motoren 11 auf, welche für den Antrieb sowohl der Fräskette 01 als auch der beiden Schneidköpfe 03 zur Verfügung stehen. Das Untersetzungsgetriebe befindet sich zwischen den Schneidköpfen 03 und der Anbaukonsole 02 und wird von der Fräskette 01 umlaufen.
Der Antrieb der Fräskette 01 und der beiden Schneidköpfe 03 erfolgt mittels der Motoren 11, welche vorzugsweise Hydraulikmotoren sind. Jedem der Schneidköpfe 03 ist einer der Motoren 11 zugeordnet, die sich zwischen dem Getriebe und der Anbaukonsole 02 an beiden Seiten des Getriebegehäuses 09 befinden. Der Antrieb der Fräskette erfolgt entsprechend über beide Motoren gleichzeitig.
In 2 ist eine zweite Ausführungsform des Anbaufrässystems dargestellt, welches die wesentlichen Elemente der zuvor beschriebenen Ausführungsform ebenfalls enthält.
Die Besonderheit dieser Ausführungsform ist, dass der Antrieb der Fräskette 01 über einen Motor erfolgt, vorzugsweise einen Hydraulikmotor, der ohne Untersetzungsgetriebe an die Fräskette 01 gekoppelt ist. Der Motor ist zwischen den beiden Schneidköpfen 03 angeordnet und wird von der Fräskette 01 umlaufen. Sowohl die Fräskette 01 als auch die Schneidköpfe 03 werden von dem langsam laufenden Motor angetrieben.
Die Schneidköpfe 03 sind bei dieser Ausführungsform mit den Mitnehmerritzeln 05 lösbar verbunden, wodurch die Schneidköpfe 03 von der Anbaukonsole 01 abnehmbar sind, ohne dass der Antrieb der Fräskette 01 beeinträchtigt wird.

01: Fräskette
02: Anbaukonsole
03: Schneidkopf
04: Fräsmeißel
05: Mitnehmerritzel
07: Mitnehmerstift
09: Getriebegehäuse
11: Motor

Claims

Anbaufrässystem mit einer Anbaukonsole (02) zum Anbau an einen beweglichen Trägerarm eines Trägergerätes, mindestens einem Motor (11) und zwei von diesem rotierend angetriebenen Schneidköpfen (03), die beidseitig der Längsachse der Anbaukonsole (02) angebracht sind und zahlreiche Fräsmeißel (04) tragen, wobei die Fräsmeißel (04) jedes Schneidkopfes (03) bei dessen Drehung eine zylindrische Fräsmantelfläche beschreiben, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine umlaufende Fräskette (01) mit zahlreichen Fräsmeißeln (04) vorgesehen ist, deren Laufrichtung parallel zur Längsachse der Anbaukonsole (02) verläuft und die sich so zwischen den beiden Schneidköpfen (03) erstreckt, dass eine vordere Umkehrlinie der Fräskette (01) im wesentlichen in einer, die Fräsmantelflächen der beiden Schneidköpfe (03) tangierenden Ebene liegt, und dass der die Schneidköpfe (03) antreibende Motor (11) auch die Fräskette (01) antreibt.
Anbaufrässystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräsmeißel (04) der Fräskette (01) an einem freiliegenden vorderen Ende eine halbzylindrische Mantelfläche beschreiben, die im wesentlichen in einer gemeinsamen gekrümmten Fläche mit vorderen Abschnitten der zylindrischen Fräsmantelflächen der Schneidköpfe (03) liegt.
Anbaufrässystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb der Fräskette (01) durch zwei Mitnehmerritzel (05) erfolgt, welche zwischen dieser und den Schneidköpfen (03) angeordnet sind und sowohl in Mitnehmerelemente (07) der Fräskette (01) als auch in solche des jeweils angrenzenden Schneidkopfs (03) eingreifen.
Anbaufrässystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräskette (01) Mitnehmerstifte (07) umfasst, die sich jeweils an ihren den Schneidköpfen (03) zugewandten Seiten befinden und die Mitnehmerelemente der Fräskette (01) bilden.
Anbaufrässystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerritzel (05) mit den Schneidköpfen (03) derart lösbar verbunden sind, dass die Schneidköpfe (03) von der Anbaukonsole (02) abnehmbar sind, ohne den Antrieb der Fräskette (01) zu beeinträchtigen.
Anbaufrässystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräskette (01) in Längsrichtung über ein Getriebegehäuse (09) geführt ist, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Linearführungseinheit.
Anbaufrässystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (09) in Längsrichtung zwischen den Schneidköpfen (03) und der Anbaukonsole (02) angeordnet ist und ein Untersetzungsgetriebe enthält, welches im Antriebsstrang zwischen dem Motor (11) und den Schneidköpfen (03) liegt.
Anbaufrässystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor und ggf. ein Getriebe in einem Gehäuseabschnitt zwischen den beiden Schneidköpfen (03) angeordnet sind, welcher von der Fräskette (01) umlaufen wird.
Anbaufrässystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein Hydraulikmotor ist.
Anbaufrässystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der beiden Schneidköpfe (03) ein eigener Motor (11) zugeordnet ist, welche beide auch die Fräskette (01) antreiben.
Anbaufrässystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidköpfe (03) Querschneidköpfe oder Längsschneidköpfe sind.