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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Betonoberflächen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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In den Fällen, bei denen auf eine Ebene, insbesondere auf eine horizontale Betonoberfläche eine Beschichtung aufgebracht werden soll, muß diese Betonoberfläche absolut eben sein. Zu diesem Zweck erfolgt zunächst ein entsprechender Abtrag der Betonoberfläche. Voraussetzung dabei ist, daß die Betonoberfläche nach dieser Bearbeitung nach wie vor offene Poren aufweist.
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Das Problem bei den bekannten Vorrichtungen zur Bearbeitung von Betonoberflächen besteht darin, daß diese zwar die Betonoberfläche außerhalb eines Kantenbereichs bearbeiten können, daß aber in Kantenbereichen, also beispielsweise im Kantenbereich zwischen einem horizontalen Boden und einer senkrechten Wand, immer ein gewisser Bodenstreifen unbearbeitet bleibt. Dieser unbearbeitete Bodenstreifen hat jedoch den Nachteil, daß sich in diesem Bereich Kondenswasser ansammeln kann. Dies führt dann letztendlich zu Schäden.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Betonoberflächen zu schaffen, mittels welcher die Betonoberfläche bis exakt in den Kantenbereich geglättet werden kann, wobei nach wie vor gewährleistet sein soll, daß die Betonoberfläche nach der Bearbeitung offene Poren aufweist.
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Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.
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Dadurch ist eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Betonoberflächen geschaffen, welche diese Betonoberfläche bis in den Kantenbereich hinein exakt bearbeiten kann, ohne daß ein Randbereich unbearbeitet bleibt. Die Grundidee besteht dabei in sogenannten Schlagnägeln. Es handelt sich hierbei um längliche Stangen, welche an einem zentralen Schlagkopf radial angeordnet sind und somit radial frei abstehen, so daß sie in ihrer Gesamtheit eine igelförmige Oberfläche definieren. Dabei sind diese Schlagnägel im allgemeinsten Sinne bezüglich ihrer Längsrichtung hin und her beweglich, d. h. sie sind in Radialrichtung längsbeweglich. Wie weiter unten noch auszuführen sein wird, kann dabei entweder der Schlagkopf mit seinen darauf fest angeordneten Schlagnägeln als solcher beweglich ausgebildet sein oder aber es ist ein feststehender Schlagkopf vorgesehen, an welchem die Schlagnägel oder Teile davon radial beweglich angeordnet sind. Auf jeden Fall sind die Schlagnägel insgesamt radial beweglich. Indem diese sich bewegenden igelförmigen Schlagnägel mit hoher Geschwindigkeit über die Betonoberfläche geführt werden, treffen diese auf diese Betonoberfläche mit großer Wucht auf und tragen diese entsprechend der gewünschten Tiefe sukzessive ab. Diese Schlagnägel haben den Vorteil, daß sie bis in den Kantenbereich beispielsweise zwischen dem Fußboden und einer Wand reichen und daher auch in diesem kritischen Randbereich der Betonoberfläche durch die Schlagnägel abgetragen wird. Indem die Schlagnägel radial beweglich sind, kann sich der Schlagkopf im Laufe der Zeit abnutzen, ohne daß dies die Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt. Denn aufgrund der radialen Beweglichkeit ist aufgrund der Zentrifugalkraft immer gewährleistet, daß die Schlagköpfe der Schlagnägel auf der Oberfläche auftreffen. Es handelt sich somit gewissermaßen um eine sukzessive Selbstjustierung.
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Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schlägt vor, daß die Schlagnägel des Schlagkopfes in Schalenelementen gehalten sind, wobei zu diesem Zweck die Schlagnägel durch entsprechende Öffnungen in diesen Schalen hindurchgeführt sind. Diese Schalen können dabei beispielsweise kegelförmig oder zylindrisch ausgebildet sein. Entsprechend können die Spitzen der Schlagnägel auf einer konischen Mantelfläche oder auf einer zylindrischen Mantelfläche liegen.
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Eine erste Variante in der Anordnung der Schlagnägel schlägt gemäß der Weiterbildung in Anspruch 3 vor, daß diese Schlagnägel am Schlagkopf entweder starr oder aber auch radial beweglich angeordnet sind, daß aber vor allem der Schlagkopf mit seinen Schlagnägeln in Radialrichtung der Schlagnägel gesehen federnd gelagert ist. Dies bedeutet, daß der federnd gelagerte und sich drehende Schlagkopf in gewissem Sinne bezüglich der Drehachse taumelnd umläuft. Für die Schwinglagerung des Schlagkopfes kann ein Lagerbolzen vorgesehen sein. Diese Variante des selbstschlagenden Schlagkopfes mit einem federnden Einbau in einem Gehäuse kann mit nachfolgenden Variante ohne Weiteres kombiniert werden.
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Eine zweite Variante schlägt gemäß der Weiterbildung in Anspruch 4 vor, daß der Schlagnagel zwischen einer hinteren und einer vorderen Bewegungsbegrenzung frei längsverschiebbar ist. Dies bedeutet, daß die am Schlagkopf angeordneten Schlagnägel in ihrer Gesamtheit aufgrund der Zentrifugalkraft radial nach außen bewegt werden. Wenn die Schlagnägel dann mit ihrem Schlagkopf auf die Betonoberfläche aufprallen, weichen sie dann ein kleines Stückchen wieder zurück. Somit sind die Schlagnägel in den Öffnungen axial geführt und stoßen dabei vorzugsweise hinterseitig an einem Zentralteil des Schlagkopfes an. Die Führung der Schlagnägel kann dabei entweder konisch oder zylindrisch ausgebildet sein. Somit sind insgesamt die Schlagnägel in ihrer Gesamtheit beweglich am Schlagkopf angeordnet.
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Eine Weiterbildung hiervon schlägt gemäß Anspruch 5 vor, daß auf dem Schlagnagel zusätzlich eine Schlaghülse angeordnet ist. Diese zusätzliche Schlaghülse bewirkt eine Schlagverstärkung.
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Eine dritte Variante schlägt gemäß Anspruch 6 vor, daß der Schlagnagel an seinem Vorderende einen axial beweglichen Schlagkopf aufweist, so daß dieser eine Hin- und Herbewegung durchführen kann. Beim Drehen des Schlagkopfes befinden sich dabei die Schlagköpfe aufgrund der Zentrifugalkraft in ihrer radialen Außenstellung. Sobald der Schlagkopf auf die Betonoberfläche trifft, weicht er etwas zurück. Somit wird durch die als Hülse ausgebildeten Schlagköpfe eine entsprechende Schlagkraft erzeugt. Der Schlagnagel als solcher kann mit seinem hinteren Ende in einem Zentralkörper des Schlagkopfes entweder starr oder etwas beweglich festgelegt sein.
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Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 7 ist – wie bereits ausgeführt – der Schlagnagel mit seinem hinteren Bereich im Schlagkopf festgelegt.
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Eine weitere Weiterbildung schlägt gemäß Anspruch 8 vor, daß die Vorrichtung in einem auf dem Boden verfahrbaren Fahrgestell aufgenommen ist. Somit ist eine Schlagmaschine mit eingebautem Schlagkopf geschaffen. Die Grundidee besteht darin, daß die Schlagmaschine auf entsprechenden Rädern auf dem Boden verfahrbar ist. Der Schlagkopf mit seinen Schlagnägeln ist dabei derart angeordnet und ausgebildet, daß er während seiner Drehbewegung den Boden berührt und in der vorbeschriebenen Weise diesen Boden oberflächlich abträgt.
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Um auch im kritischen Kantenbereich zwischen dem Boden und der Wand einen einwandfreien Abtrag der Betonoberfläche zu erreichen, schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 9 vor, daß das Fahrgestell an einer senkrechten Wand sich abstützende Abstützrollen aufweist.
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Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bearbeitung von Betonoberflächen werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:
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1a eine erste Ausführungsform der Bearbeitungsvorrichtung in einer Vorderansicht;
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1b die Ausführungsform in 1a in einer Seitenansicht;
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2 eine Einzeldarstellung des Schlagkopfes bei der Ausführungsform der 1a und 1b;
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3a eine zweite Ausführungsform der Bearbeitungsvorrichtung in einer Vorderansicht;
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3b die Ausführungsform in 3a in einer Seitenansicht;
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4a eine dritte Ausführungsform der Bearbeitungsvorrichtung in einer Vorderansicht;
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4b die Ausführungsform in 4a in einer Seitenansicht;
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5a eine vierte Ausführungsform der Bearbeitungsvorrichtung in einer Vorderansicht;
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5b die Ausführungsform in 5a in einer Seitenansicht;
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6a der Schlagnagel der Ausführungsform in 5a und 5b in der durch Zentrifugalkraft radial ausgefahrene Position;
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6b eine entsprechende Darstellung entsprechend der in 6a, wobei der Schlagnagel etwas zurückgefahren ist.
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Die Bearbeitungsvorrichtung für eine Betonoberfläche 1 eines Bodens 2 weist ein Gehäuse 3 auf. Dieses Gehäuse 3 ist mittels unterseitiger Räder 4 auf dem Boden 2 verfahrbar. Weiterhin weist das Gehäuse 3 zwei Abstandsrollen 5 auf, so daß das Gehäuse 3 längs einer Wand 6 verfahrbar ist.
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In dem Gehäuse 3 befindet sich ein Schlagkopf 7. Dieser wird mittels eines Elektromotors 8 um eine Drehachse 9 in eine Drehbewegung versetzt. Eine Aufnahmeeinrichtung 10 für den Schlagkopf 7 ist dabei am Gehäuse 3 um eine Achse 11 verschwenkbar gelagert. Dabei ist zwischen dieser Aufnahmeeinrichtung 10 und dem Gehäuse 3 eine Feder 12 in Form einer Druckfeder abgestützt.
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Der Schlagkopf weist igelförmig angeordnete Schlagnägel 13 auf. Diese Schlagnägel 13 sind dabei fest am Schlagkopf 7 angeordnet. Sie sind dabei durch korrespondierende Öffnungen 14 von zwei konzentrischen Schalen 15 hindurchgeführt.
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Die Funktionsweise ist wie folgt:
Mittels des Elektromotors 8 wird der Schlagkopf 7 mit seinen Schlagnägeln 13 um die Drehachse 9 in eine Drehbewegung versetzt, wie dies insbesondere in 1b sowie in 2 erkennbar ist. Da die Aufnahmeeinrichtung 10 für den Schlagkopf 7 bezüglich des Gehäuses 3 federnd gelagert ist, werden die Schlagköpfe der Schlagnägel gegen die Betonoberfläche 1 geschlagen, so daß die Betonoberfläche 1 sukzessive abgetragen wird. Dabei kann (wie in 1b gezeigt) der Schlagkopf 7 mit seinen Schlagnägeln 13 exakt entlang der Kante zwischen dem Boden 3 und der Wand 6 geführt werden.
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Die Ausführungsform der 3a und 3b unterscheidet sich in zweierlei Punkten von der ersten Ausführungsform der 1a, 1b sowie 2:
Zum einen ist die Aufnahmeeinrichtung 10 am Gehäuse 3 starr angeordnet.
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Zum anderen sind die Schlagnägel 13 in ihren Schalen 15 in den Öffnungen 14 längsverschiebbar zwischen einem vorderen Anschlag und einem hinteren Anschlag geführt.
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Die Funktionsweise ist wie folgt:
Der Schlagkopf 7 wird mit seinen Schlagnägeln 13 in eine Drehbewegung versetzt. Aufgrund der Zentrifugalkraft nehmen die Schlagnägel 13 ihre radial äußere Position ein.
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Sobald die Köpfe der Schlagnägel 13 auf die Betonoberfläche 1 aufschlagen, werden die Schlagnägel 13 etwas zurück bewegt.
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Die Ausführungsform der 4a und 4b unterscheidet sich von der Ausführungsform der 3a und 3b dadurch, daß zusätzlich auf den Schlagnägeln 13 noch Schlaghülsen 16 angeordnet sind. Diese vergrößern die Schlagwirkung.
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Die Ausführungsform der 5a, 5b sowie 6a, 6b geht wieder von dem Grundprinzip aus, daß die Aufnahmeeinrichtung 10 für den Schlagkopf 7 fest mit dem Gehäuse 3 verbunden ist. Im Gegensatz zur Ausführungsform der 3a, 3b sowie 4a, 4b sind hier jedoch die hinteren Enden der Schlagnägel 13 im Körper des Schlagkopfes 7 festgelegt. Allerdings ist hier eine längsverschiebbare Schlaghülse 17 am vorderen Ende des Schlagnagels 13 vorgesehen.
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Die Funktionsweise ist wie folgt:
Auch hier wird mittels des Elektromotors 3 der Schlagkopf 7 in eine Drehbewegung versetzt. Aufgrund der Zentrifugalkraft nehmen die Schlaghülsen 17 ihre radial äußere Stellung ein, wie dies in 6a dargestellt ist. Sobald die Schlaghülsen 17 auf die Betonoberfläche 1 auftreffen, weichen sie etwas zurück, wie dies in 6b dargestellt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Betonoberfläche
- 2
- Boden
- 3
- Gehäuse
- 4
- Rad
- 5
- Abstützrolle
- 6
- Wand
- 7
- Schlagkopf
- 8
- Elektromotor
- 9
- Drehachse
- 10
- Aufnahmeeinrichtung
- 11
- Achse
- 12
- Feder
- 13
- Schlagnagel
- 14
- Öffnung
- 15
- Schale
- 16
- Schlaghülse
- 17
- Schlaghülse
