DE102010050831A1

DE102010050831A1 - Rotorhaube für eine Fräsvorrichtung

Info

Publication number: DE102010050831A1
Application number: DE102010050831A
Authority: DE
Inventors: Hans Forster; Siegfried Schwarz; Peter Erdmann; Udo Lohse; Walter Mayer
Original assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Current assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2012-05-10
Also published as: CN103282583A; US20130322963A1; US9328467B2; CN103282583B; DE112011103729A5; WO2012062456A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotorhaube für eine Fräsvorrichtung mit einem vorderen Haubenteil, einem hinteren Haubenteil und zwei Seitenhaubenteilen, wobei der vordere und der hintere Haubenteil zusammen mit den beiden Seitenhaubenteilen einen nach unten hin geöffneten Arbeitsraum umschließen, und mit einer an der Rotorhaube gelagerten Abstreifeinrichtung, die die in Arbeitsrichtung hintere Unterkante der Rotorhaube bildet. Die Erfindung betrifft ferner eine Baumaschine mit einer Fräsvorrichtung und einer solchen Rotorhaube sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Fräsvorrichtung mit einer Rotorhaube.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotorhaube für eine Fräsvorrichtung mit einem vorderen Haubenteil, einem hinteren Haubenteil und zwei Seitenhaubenteilen, wobei der vordere und der hintere Haubenteil zusammen mit den beiden Seitenhaubenteilen einen nach unten hin geöffneten Arbeitsraum umschließen, und mit einer an der Rotorhaube gelagerten Abstreifeinrichtung, die die in Arbeitsrichtung hintere Unterkante der Rotorhaube bildet. Die Erfindung betrifft ferner eine Baumaschine, insbesondere einen Recycler, einen Stabilisierer oder eine Kaltfräse, mit einer solchen Rotorhaube sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Fräsvorrichtung mit einer solchen Rotorhaube.
Fräsvorrichtungen zur Bodenbearbeitung werden häufig eingesetzt, um den Boden zu zerkleinern und/oder zu lockern, Materialen, wie beispielsweise Bindemittel (insbesondere Kalk oder Zement), in den Boden einzumischen, Fluide (insbesondere Wasser) hinzuzufügen oder zu verteilen etc. Im Hinblick auf die konkreten Anwendungen werden gattungsgemäße Fräsvorrichtungen häufig in die Baumaschinentypen Fräse, insbesondere Kaltfräse, Stabilisierer und Recycler eingeteilt. Kaltfräsen werden für das Abfräsen von Fahrbahn- und Bodenbelägen eingesetzt, wohingegen Stabilisierer zur Stabilisierung von nicht-tragfähigen Böden und Recycler zur Wiederherstellung reparaturbedürftiger Straßenbefestigungen eingesetzt werden, wobei hinsichtlich des Einsatzspektrums selbstverständlich auch Überlappungen auftreten können.
Eine gattungsgemäße Fräsvorrichtung zum Auffräsen und/oder Zerkleinern des Bodens und/oder zum Einmischen von Zusätzen in das Bodenmaterial umfasst üblicherweise einen horizontal und quer zur Arbeitsrichtung der Fräsvorrichtung angeordneten und um seine Zylinderachse rotierbaren Fräsrotor. Der Fräsrotor weist üblicherweise einen zylindrischen Walzenkörper auf, auf dem eine Vielzahl geeigneter Bearbeitungswerkzeuge, wie beispielsweise Meißel, angeordnet sind. Der Fräsrotor ist zur Bodenbearbeitung und zur Regulation der Frästiefe in den Boden absenkbar ausgebildet. Um den Fräsrotor im Arbeitsbetrieb nach außen hin abzuschirmen, weist die Fräsvorrichtung ferner ein Rotorgehäuse bzw. eine Rotorhaube auf. Zum Boden hin ist die Rotorhaube geöffnet, damit der Fräsrotor der Fräsvorrichtung in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Boden kommen kann. Die Haube ist dazu gewölbt ausgebildet, wobei auch Wölbungsformen mit Ecken und Kanten vom Begriff Haube mit umfasst sind. Wesentlich für die Funktion der Rotorhaube ist es, dass sie eine Art Raumbegrenzung für den Fräsrotor nach oben und zu den Seiten darstellt. Eine derartige Rotorhaube ist beispielsweise aus der DE 20 2008 016 935 U1 bekannt.
Konkret umfasst die Rotorhaube einen vorderen Haubenteil, einen hinteren Haubenteil und zwei Seitenhaubenteile, die zusammen das Rotorgehäuse bilden. Der vordere Haubenteil ist dabei definitionsgemäß der Teil der Rotorhaube, der in Arbeitsrichtung der Fräsvorrichtung vor der Längsachse des Walzenkörpers des Fräsrotors liegt. Der hintere Haubenteil ist entsprechend derjenige Teil der Rotorhaube, der in Arbeitsrichtung hinter der Rotationsachse des Fräsrotors liegt, jeweils in ihrer gegenüber der Rotorhaube maximal hochgestellten Stellung, sofern die Rotorhaube relativ zum Fräsrotor verstellbar ausgebildet ist. Die Seitenhaubenteile schließen den von der Rotorhaube umgebenden Raum zu den Seiten bzw. stirnseitig zur Rotationsachse bzw. in Axialrichtung des Fräsrotors ab. Es versteht sich von selbst, dass der vordere und der hintere Haubenteil und die zwei Seitenhaubenteile bezüglich ihrer konkreten Form variieren können. Wichtig für die Form der Rotorhaube ist einerseits die durch sie erreichte Schutzfunktion, um beispielsweise das Umherfliegen von gelockertem und zerkleinertem Bodenmaterial während des Arbeitsvorgangs zu verhindern. Eine weitere wesentliche Funktion der Rotorhaube besteht darin, den Bearbeitungsraum um den Fräsrotor herum zu begrenzen, um beispielsweise einen Durchmischungsprozess und/oder Zerkleinerungsprozess effektiv zu ermöglichen.
Gleichzeitig nimmt der zur Verfügung stehende Freiraum zwischen dem Fräsrotor wesentlichen Einfluss auf die maximale Arbeitsleitung der Fräsvorrichtung. Je tiefer die Fräsvorrichtung in den zu bearbeitenden Boden eingreift, desto mehr Freiraum ist zwischen dem Fräsrotor und der dem Fräsrotor zugewandten Innenseite der Rotorhaube erforderlich, um den notwendigen Abtransport des abgefrästen Bodenmaterials zu gewährleisten. Für Mischvorgänge, beispielsweise zum Einmischen eines Bindemittels in den Boden, ist es grundsätzlich von Vorteil, wenn die Rotorhaube den Fräsrotor speziell im in Arbeitsrichtung hinterem Bereich (in Arbeitsrichtung hinter der Arbeitswalze liegender Bereich) vergleichsweise eng umschließt bzw. aufgefrästes Bodenmaterial zum Fräsrotor hin lenkt. Im vorderen Bereich aufgefrästes Material wird, beispielsweise beim Gegenlaufbetrieb, bei dem sich die Bearbeitungswerkzeuge der Arbeitswalze im Eingriffsbereich mit dem Boden entgegen der Vorschubrichtung des Bodens relativ zur Arbeitswalze bewegt, bei einer speziell im hinteren Bereich eng geführten Rotorhaube nicht in Arbeitsrichtung hinter dem Fräsrotor abgelegt sondern zu einem Großteil erneut in Rotationsrichtung mitgenommen. Damit kann dieses bereits lose Bodenmaterial nochmals von der Arbeitswalze bearbeitet und auf diese Weise besser zerkleinert und durchmischt werden. Allerdings geht der verbesserte Durchmischungs- und Verkleinerungsvorgang zu Lasten der Aufnahmekapazität für weiteres zu bearbeitendes Bodenmaterial, sodass bei einer festgelegten Vergleichsfrästiefe eine vergleichsweise geringere Fräsgeschwindigkeit und damit bezüglich der Arbeitsgeschwindigkeit geringere Effizienz der Fräsvorrichtung vorliegt.
Wird die Rotorhaube dagegen in der Weise ausgebildet, dass insbesondere der in Arbeitsrichtung der Fräsvorrichtung hinter dem Fräsrotor liegende Freiraum zur Innenwand der Rotorhaube vergleichsweise groß ist, wird das abgefräste Material in Arbeitsrichtung hinter dem Fräsrotor größtenteils abgelegt bzw. nach hinten geworfen und somit nicht nochmals in Rotationsrichtung vor den Fräsrotor transportiert. Damit kann nahezu die gesamte Rotorleistung für das Auffräsen von neuem Material verwendet werden, wodurch eine sehr hohe Fräsgeschwindigkeit bei der festgelegten Vergleichsfrästiefe und eine besonders hohe Effizienz der Maschine möglich ist. Allerdings leidet darunter die Qualität der Durchmischung und das Ausmaß und die Homogenität der Zerkleinerung.
Die Rotorhaube der DE 20 2008 016 935 U1 weist neben dem gewölbten Gehäuse zur Regulation einer Auslassöffnung in der Rotorhaube ferner eine Klappe auf, die am in Fahrtrichtung hinteren Gehäuseteil der Rotorhaube angeordnet ist. Die Fahrtrichtung gibt konkret diejenige Richtung an, in der Rotorhaube bzw. die Fräsvorrichtung im Arbeitsbetrieb über den zu bearbeitenden Boden bewegt wird. An der hinteren Kante der Klappe ist ferner eine verstellbare Abstreiflippe angeordnet. Die Abstreiflippe dient dazu, das aufgefräste Material hinter der Rotorhaube zu glätten. Alternativ sind aber auch Abstreifeinrichtungen bekannt, die gegenüber der Rotorhaube feststehend ausgebildet sind. Im einfachsten Fall kann es sich bei einer solchen Abstreifeinrichtung beispielsweise um eine Unterkante des Rotorgehäuses handeln. Dadurch, dass bei der DE 20 2008 016 935 U1 die Abstreifeinrichtung jedoch schwenkbar an der Klappe angeordnet ist, kann die Winkelstellung der Abstreifeinrichtung in Bezug auf den Boden bei unterschiedlichen Stellungen der Klappe konstant gehalten werden.
Je nach Zielsetzung und in Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu bearbeitenden Bodenmaterials können die Anforderungen an die Fräsvorrichtung hinsichtlich Zerkleinerung, Durchmischung und Fräsgeschwindigkeit sehr stark variieren. So kann beispielsweise einmal der Erhalt einer möglichst homogenen Zerkleinerung oder eine besonders gleichmäßige Verteilung bzw. Durchmischung des zu bearbeitenden Bodenmaterials mit einem oder mehreren Zusätzen im Vordergrund stehen. In anderen Fällen kann dagegen eine möglichst schnelle Bodenbearbeitung vorteilhaft sein. Zusätzlich ist es häufig wünschenswert, das Verhältnis zwischen einer schnellen Bodenbearbeitung und einer effizienten Zerkleinerung/Durchmischung besser regeln zu können, um beispielsweise im Arbeitsbetrieb effektiver auf sich ändernde Bodenverhältnisse reagieren zu können.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rotorhaube für eine Fräsvorrichtung anzugeben, die die individuellen Abstimmungsmöglichkeiten hinsichtlich Zerkleinerung, Durchmischung und Fräsgeschwindigkeit einer Fräsvorrichtung mit einer Rotorhaube verbessert. Gleichzeitig soll die Rotorhaube ihre Schutzfunktion weiterhin effizient erfüllen und zur Gewährleistung eines einwandfreien Arbeitsbetriebes eine robusten Aufbau aufweisen.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Rotorhaube für eine Fräsvorrichtung, mit einer Baumaschine und mit einem Verfahren zum Betrieb einer Fräsvorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der wesentliche Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass die Rotorhaube für eine Fräsvorrichtung eine innerhalb eines Verstellbereichs in den Arbeitsraum bewegbare Mischklappe umfasst, die getrennt von der Abstreifeinrichtung an der Rotorhaube gelagert ist. Die Arbeitsrichtung bezeichnet diejenige Richtung, in die die Fräsvorrichtung im Arbeitsbetrieb über den Boden geführt wird. Im Gegensatz zu den bisher im Stand der Technik angeführten Ausführungsformen schlägt die Erfindung somit zunächst die Verwendung einer eigenständigen bzw. separaten Mischklappe vor. Die Mischklappe ist dazu in Arbeitsrichtung vor der Abstreifeinrichtung an der Rotorhaube angeordnet. Die Mischklappe ist verstellbar ausgebildet und in der Weise an der Rotorhaube angeordnet, dass sie den Mischvorgang und/oder den Zerkleinerungsvorgang im Arbeitsbetrieb der Fräsvorrichtung beeinflussen kann. Dazu ist die Mischklappe innerhalb eines Verstellbereiches in den Arbeitsraum hinein und aus dem Arbeitsraum hinaus bewegbar gelagert. Der Verstellbereich erstreckt sich dabei zwischen der maximal in den Arbeitsraum hinein bewegten und der maximal aus dem Arbeitsraum hinaus bewegten Position der Mischklappe. Die Mischklappe nimmt dadurch Einfluss auf den Misch- und/oder Zerkleinerungsvorgang, indem sie in der Weise angeordnet ist, dass sie durch ihre Verstellung innerhalb des Verstellbereichs den Freiraum zwischen dem rotierenden Fräsrotor bzw. der Arbeitswalze und der Mischklappe verändert bzw. vergrößert oder verkleinert. Je weiter die Mischklappe in den Arbeitsraum hinein bzw. zumindest mit einem Kantenbereich zum Fräsrotor hin verstellt ist, desto schmaler wird der Freiraum zwischen dem Fräsrotor und der Mischklappe bzw. der Raum, den das aufgefräste Material in Rotationsrichtung des Fräsrotor im Inneren der Rotorhaube passieren muss. Befindet sich die Mischklappe in einer Stellung, in der sie vergleichsweise nah zum Fräsrotor positioniert ist bzw. der Freiraum zwischen der Mischklappe und der Arbeitswalze vergleichsweise gering ist, wird aufgefrästes Material zum Fräsrotor hin umgelenkt und somit erneut bzw. mehrfach vom Fräsrotor bearbeitet. Entsprechend steigt der Durchmischungs- und/oder Zerkleinerungsgrad. Wird die Mischklappe dagegen innerhalb ihres Verstellbereiches in der Weise positioniert, dass der Freiraum zwischen der Mischklappe und dem Fräsrotor vergleichsweise groß ist, ist die Hindernis- bzw. Umlenkwirkung der Mischklappe verringert. Ein Großteil des aufgefrästen Materials kann in den hinter dem Fräsrotor liegenden Bereich abgeworfen werden und wird nicht wieder zum Fräsrotor hin umgelenkt. Entsprechend ist der Durchmischungs- und/oder Zerkleinerungsgrad verringert, wobei im Gegenzug eine erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit der Fräsvorrichtung ermöglicht wird. Mit Hilfe einer Verstellung der Mischklappe innerhalb ihres Verstellbereiches ist es somit möglich, den Freiraum zwischen der Mischklappe und dem Fräsrotor bzw. den Freiraum, den das aufgefräste Material im Arbeitsbetrieb innerhalb der Rotorhaube passieren muss, zu verändern. Damit gelingt es, das Ausmaß der Zerkleinerung und Durchmischung zu steuern und den individuellen Gegebenheiten anzupassen. Insgesamt erlaubt die erfindungsgemäße Mischklappe somit auch eine von der Relativposition der Rotorhaube zum Fräsrotor unabhängige Regulation des Zerkleinerungs- und/oder Durchmischungsvorgangs.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass die Mischklappe räumlich getrennt von der Abstreifeinrichtung gelagert ist. Bei der Mischklappe handelt es sich somit um ein unabhängig von der Abstreifeinrichtung verstellbares Element, deren Positionierung durch die Abstreifeinrichtung nicht beeinflusst wird bzw. deren Positionierung völlig unabhängig von der Stellung der Abstreifeinrichtung ist. Dabei ist es selbstverständlich möglich, dass auch die Abstreifeinrichtung an sich bewegbar, beispielsweise schwenkbar, an der Rotorhaube gelagert ist. Insbesondere auch für diesen Fall ist es jedoch erfindungsgemäß von wesentlicher Bedeutung, dass die Abstreifeinrichtung und die Mischklappe baulich und räumlich vollständig voneinander getrennt sind und sich somit unabhängig voneinander und individuell in ihrer Position, festlegen lassen. Sofern auch die Abstreifeinrichtung in irgendeiner Form verstellbar ist, sind somit sowohl die Mischklappe als auch die Abstreifeinrichtung jeweils separat an der Rotorhaube angelenkt. Damit gelingt es beispielsweise, den Misch- und/oder Zerkleinerungsvorgang durch eine Verstellung der Mischklappe innerhalb des Verstellbereichs im Arbeitsprozess zu steuern, ohne dabei die Positionierung der Abstreifeinrichtung ändern zu müssen. Insgesamt ist die Handhabung der erfindungsgemäßen Rotorhaube damit wesentlich vereinfacht.
Die Mischklappe ist ferner zweckmäßigerweise in Arbeitsrichtung einer mit einer erfindungsgemäßen Rotorhaube ausgestatteten Fräsvorrichtung vor der Abstreifeinrichtung, insbesondere vor der für den Abstreifvorgang maßgeblichen Unterkante der Abstreifeinrichtung (üblicherweise einer Gummilippe), an der Rotorhaube gelagert. Die Abstreifeinrichtung bildet üblicherweise über die Arbeitsbreite der Fräsvorrichtung den in Arbeitsrichtung hinteren Abschluss der Rotorhaube und ist dafür verantwortlich, das aufgefräste Material zu glätten. Durch die Anordnung der Mischklappe vor der Abstreifeinrichtung gelingt es, aufgefrästes Material wahlweise zum Rotor hin oder zur Abstreifeinrichtung hin zu lenken und so den Anteil des aufgefrästen Materials zu variieren, das erneut dem Fräsrotor zugeführt wird oder auf dem Fräsbett abgelegt wird und anschließend von der nachlaufenden Abstreifeinrichtung geglättet wird.
Die Art der Bewegung der Mischklappe innerhalb des Verstellbereichs kann variieren. So kann die Mischklappe beispielsweise in der Weise an der Rotorhaube gelagert sein, dass sie innerhalb des Verstellbereiches linear verstellbar ist. Im einfachsten Fall ist die Mischklappe somit beispielsweise in den Arbeitsraum und zumindest teilweise in Richtung der Arbeitswalze einschiebbar, insbesondere beispielsweise durch einen in der Rotorhaube befindlichen Führungsschlitz. Neben einer derartigen linearen Stellbewegung sind aber auch komplexere Stellbewegungen möglich, in denen beispielsweise Schwenkstellbewegungen linearen Stellbewegungen überlagert sind. Im praktischen Einsatz hat es sich allerdings als vorteilhaft erwiesen, wenn die Mischklappe in den Arbeitsraum einschwenkbar ist bzw. innerhalb des Verstellbereichs zwischen ihrer maximal in den Arbeitsraum hineinbewegten und ihrer maximal aus dem Arbeitsraum herausbewegten Stellung um eine Schwenkachse herum schwenkbar ist. Schwenkbewegungen lassen sich vergleichsweise einfach realisieren, beispielsweise durch ein entsprechendes Schwenklager. Andererseits ist eine schwenkbare Mischklappe im Arbeitseinsatz besonders funktionszuverlässig. Die Schwenkachse der Mischklappe verläuft dabei vorzugsweise parallel zur Rotationsachse des Fräsrotors. Die Lagerung der schwenkbaren Mischklappe ist ferner vorzugsweise in der Weise ausgebildet, dass die Mischklappe mit ihrem in Arbeitsrichtung vorderen Bereich an der Rotorhaube gelagert ist und dementsprechend mit ihrem in Arbeitsrichtung hinteren Bereich in den Arbeitsraum einschwenkbar ist. Durch ein Einschwenken der Mischklappe in den Arbeitsraum wird somit ein Umlenkkeil erhalten, dessen Winkelstellung der Prallfläche verstellbar ist und durch dessen Verstellung das aufgefräste Material zum Fräsrotor bzw. in Arbeitsrichtung oder vom Fräsrotor weg umlenkbar ist. Eine Schwenklagerung der Mischklappe ermöglicht es, in breites Spektrum verschiedener Winkelstellungen abzudecken. Grundsätzlich erfolgt die Anlenkung der Mischklappe vorzugsweise am hinteren Haubenteil, so dass für diese Ausführungsform der in Arbeitsrichtung vordere Bereich der Mischklappe vorzugsweise in Vertikalrichtung über dem hinteren Bereich der Mischklappe liegt.
Es ist möglich, dass die Mischklappe vollständig innenliegend, d. h. vollständig im Arbeitsraum der Rotorhaube, angeordnet ist und somit nach außen von den Haubenteilen der Rotorhaube, insbesondere dem hinteren Haubenteil, vollständig abgeschirmt wird. Eine vollständige Abschirmung ist allerdings nicht zwingend erforderlich. So kann in der Rotorhaube beispielsweise auch eine Durchbrechung oder Durchgangsöffnung vorhanden sein, über die ein Zugriff von außen durch die Rotorhaube hindurch auf die auf der Innenseite der Rotorhaube angeordnete Mischklappe möglich ist. Diese Ausführungsform hat ferner, je nach Ausführungsform, den Vorteil, dass sie den Blick in den Innenraum der Rotorhaube freigibt und während des Arbeitsvorgangs der Durchmischungsvorgang somit in situ überwacht und gegebenenfalls angepasst werden kann. Dazu hat es sich insbesondere bewährt, die Mischklappe in der Weise an der Rotorhaube zu lagern, dass sie in der maximal aus dem Arbeitsraum ausgeschwenkten Stellung die Durchgangsöffnung nach außen hin vollständig verschließt. Damit ist gewährleistet, dass bei maximaler Fräsgeschwindigkeit (minimale Zerkleinerung und/oder Durchmischung durch maximal aus dem Arbeitsraum heraus geschwenkte Mischklappe) die Rotorhaube (in diesem Fall zusammen mit der Mischklappe) einen geschlossenen Raum abschirmt und somit kein Fräsgut durch die Durchgangsöffnung hindurch nach außen gelangt. Die Mischklappe kann bei dieser Ausführungsform in ihrer Fläche somit wesentlich größer als die Durchgangsöffnung ausgebildet sein. In einer weiteren Alternative ist es möglich, die Größe bzw. flächige Erstreckung der Mischklappe an die Größe der Durchgangsöffnung in der Weise anzupassen, dass die Größe der Mischklappe der Größe der Durchgangsöffnung im Wesentlichen entspricht. Bei dieser Ausführungsform kann die Mischklappe somit beispielsweise unmittelbar in der bzw. auf Höhe der Durchgangsöffnung gelagert sein.
Unabhängig von dem Größenverhältnis der Durchgangsöffnung zur Größe der Mischklappe hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Durchgangsöffnung, insbesondere von außen, mit einer Schutzabdeckung zu versehen, beispielsweise in Form einer Gitterstab- oder Netzabdeckung. Die Schutzabdeckung dient im Wesentlichen dazu, einerseits bei in den Arbeitsraum eingeschwenkter Mischklappe das Herausschleudern von Bodenmaterial ab einer bestimmten Größe der Klumpen/Steine/Bruchstücke durch die Durchgangsöffnung hindurch zu verhindern. Andererseits ist es nach wie vor möglich einen Einblick in den Innenraum der Rotorhaube zu bekommen, da die Schutzabdeckung die Durchgangsöffnung nicht vollständig verschließt.
Ein wesentliches Kriterium der Durchgangsöffnung liegt ferner darin, dass sie auf Höhe der Rotorhaube umlaufend von der Rotorhaube oder zumindest von mit der Rotorhaube unmittelbar verbundenen Komponenten begrenzt ist. Die Durchgangsöffnung bildet somit niemals eine Unterkante der Rotorhaube. Die Außenkontur der Durchgangsöffnung wird umlaufend vollständig von der Rotorhaube gebildet. Ist die Mischklappe beispielsweise im hinteren Haubenteil angeordnet, wird die Durchgangsöffnung nach hinten hin durch einen Teil des hinteren Haubenteils oder zumindest ein an der Rotorhaube angelenktes Abstreifelement begrenzt. Die Durchgangsöffnung kann sich ferner über einen Teil der Arbeitsbreite erstrecken, wobei es bevorzugt ist, wenn die Durchgangsöffnung über die gesamte Arbeitsbreite der Fräsvorrichtung verläuft. Die Durchgangsöffnung hat bei dieser Ausführungsform beispielsweise eine rechteckige Form. Die Arbeitsbreite der Fräsvorrichtung bezeichnet dabei die Breite, in der die Fräsvorrichtung im Arbeitsbetrieb den Boden bearbeitet.
Der Verstellbereich wird vorzugsweise in der Weise gewählt, dass eine ausreichende Verstellung der Mischklappe zum Umlenken des aufgefrästen Materials in die gewünschten Richtungen erhalten wird. Der Verstellbereich wird mit anderen Worten vorzugsweise so gewählt, dass eine ausreichende Variation zwischen Zerkleinerungs- und Mischvorgang möglich ist. Naturgemäß ist der Verstellbereich der Mischklappe im Übrigen zumindest zum Fräsrotor hin durch diesen selbst begrenzt. Im Falle einer zumindest teilweise innenliegenden Mischklappe ergibt sich für die Ausschwenkbewegung der Mischklappe ferner die Maximalverstellung durch die Lage der Innenoberfläche der Rotorhaube gegenüber der Mischklappe. Unabhängig von diesen natürlicherweise auftretenden Begrenzungen des Verstellbereiches ist die Mischklappe im Falle einer Schwenklagerung vorzugsweise in der Weise an der Rotorhaube gelagert, dass der Verstellbereich in der Ebene senkrecht zur Schwenkachse der Mischklappe im Bereich von 15° bis 90°, insbesondere im Bereich von 20° bis 45°, liegt. Damit ist der Verstellbereich bereits breit genug gewählt, um eine Regulation des Zerkleinerungs- und/oder Durchmischungsvorgangs zu ermöglichen.
Neben dem grundsätzlichen Ausmaß des Verstellbereiches ist ferner die Schrägstellung der Mischklappe gegenüber der Bodenhorizontalen ein wesentlicher Parameter der Arbeitsweise der Mischklappe. Dieser als Anstellwinkel bezeichnete Winkel gibt somit den Winkel zwischen der Bodenhorizontalen in Arbeitsrichtung der Fräsvorrichtung und dem Verlauf der Mischklappe in der vertikalen Ebene an, in der diese Bodenhorizontalen liegt bzw. in der Ebene orthogonal zur Rotationsachse des Fräsrotors. Die Mischklappe ist dabei vorzugsweise in einem Bereich verschwenkbar, in dem Anstellwinkel zwischen 30° bis 90°, insbesondere 50° bis 85°, möglich sind. Diese Anstellwinkel haben sich insofern als vorteilhaft erwiesen, als dass damit die gewünschte Regulation des Zerkleinerungs- und/oder Durchmischungsvorgangs ermöglicht wird und gleichzeitig eine kompakte Ausführung der Rotorhaube möglich ist.
Eine Begrenzung des Verstellbereiches der Mischklappe kann grundsätzlich über verschiedene Maßnahmen erreicht werden. Besonders einfach und effektiv gelingt dies im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform dadurch, dass eine Verstellbegrenzung vorhanden ist. Die Verstellbegrenzung ist in der Weise ausgebildet, dass sie wenigstens die in den Arbeitsraum hinein und/oder die aus dem Arbeitsraum heraus gerichtete Verstellbewegung begrenzt. Selbstverständlich können somit zwei Verstellbegrenzungen miteinander kombiniert werden, wobei die eine Verstellbegrenzung die Schwenkbewegung in die eine Richtung und die andere Verstellbegrenzung die Schwenkbewegung in die andere Schwenkrichtung begrenzt. Alternativ kann die Verstellbegrenzung in der Weise ausgebildet sein, dass sie die Verstellbewegung gleichzeitig zu beiden Seiten des Verstellbereiches hin begrenzt. Erreicht die Mischklappe somit eine Grenze des (gewünschten bzw. durch wenigstens eine Verstellbegrenzung in wenigstens eine Richtung begrenzten) Verstellbereichs, wird sie durch die Verstellbegrenzung an einer Fortsetzung der Bewegung gehindert.
Die konkrete Ausführung der Verstellbegrenzung kann innerhalb eines breiten Spektrums variieren. Wesentlich für die Verstellbegrenzung ist zunächst lediglich, dass sie sicher und zuverlässig eine Verstellung der Mischklappe über die Verstellbegrenzung hinaus verhindert. Besonders einfach gelingt dies mit einem geeignete Anschlag, insbesondere beispielsweise einem Innenanschlag an der Innenwand der Rotorhaube, gegen den die Mischklappe bei einer Schwenkstellbewegung aus dem Arbeitsraum heraus anschlägt. Gleichermaßen kann ein weiterer Anschlag vorhanden sein, gegen den die Mischklappe bei einer Stellbewegung in den Arbeitsraum hinein anschlägt. Die Verwendung eines Anschlags zur Verstellbegrenzung hat den Vorteil, dass Anschläge besonders unproblematisch in ihrer Handhabung sind. Darüber hinaus können Anschläge in der Regel vergleichsweise hohe Kräfte aufnehmen.
Grundsätzlich ist es zwar möglich, die Mischklappe aus mehreren Untereinheiten, beispielsweise zwei Einzelmischklappen, die in Axialrichtung des Fräsrotor nebeneinander an der Rotorhaube angeordnet sind oder die in Arbeitsrichtung hintereinander liegend angeordnet sind, auszugestalten. Diese Untereinheiten können auch separat voneinander verstellbar ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Mischklappe allerdings einteilig, um die Gesamtkonstruktion zu vereinfachen.
Auch die konkrete Form bzw. räumliche Ausbildung der Mischklappe kann variieren. So hat sich beispielsweise einerseits die Ausbildung der Mischklappe als im Wesentlichen ebenes plattenartiges Element als vorteilhaft erwiesen, da dieses vergleichsweise preiswert in der Herstellung ist. Andererseits ist es jedoch auch möglich, die Mischklappe in ihrem Querschnittsprofil zumindest grob an die gekurvte Form des rotierenden Fräsrotors anzupassen. Dies hat den Vorteil, dass der Raum zwischen dem Fräsrotor und der Mischklappe über eine wesentlich längere Umlaufstrecke des Fräsrotors hinweg besonders gut durch eine Verstellung, insbesondere Verschwenkung, der Mischklappe reguliert werden kann. Grundsätzlich ist es dazu bereits ausreichend, die Mischklappe mit einem zum Fräsrotor hin gebogenen Spitzenbereich, sei es gekurvt oder linear, auszubilden. Alternativ kann auch die gesamte Mischklappe im Querschnittsprofil gebogen, beispielsweise als Kreisbogen, ausgebildet sein.
Es ist ferner möglich, die Mischklappe bezüglich ihren Abmessungen in der Weise auszulegen, dass sie lediglich einen Teilbereich der Arbeitsbreite der Fräsvorrichtung abdeckt. Beispielsweise bezüglich der Arbeitsbreite mittig mit einer nur teilweisen Abdeckung der Arbeitsbreite. Um jedoch besonders gleichmäßige Arbeitsergebnisse zu erhalten, erstreckt sich die Mischklappe vorzugsweise zumindest über die gesamte Arbeitsbreite der Fräsvorrichtung und insbesondere über die gesamte Rotorhaube zwischen den beiden Seitenhaubenteilen, um ihre Regulationswirkung auf den Zerkleinerungs- und Mischvorgang über die gesamte Arbeitsbreite entfalten zu können.
Im einfachsten Fall ist die Mischklappe in der Weise an der Rotorhaube gelagert, das sie zumindest in ihrer maximal in den Arbeitsraum hinein bewegten und in ihrer maximal aus dem Arbeitsraum heraus bewegten Position feststellbar ist. Die Feststellung kann dazu beispielsweise über entsprechende Arretiermechanismen erreicht werden, beispielweise über einen geeigneten Rastmechanismus. Ergänzend können weitere dazwischen liegende Arretierpositionen, beispielsweise aufgrund einer Rasterung, vorgesehen sein, wobei es jedoch grundsätzlich bevorzugt ist, die Mischklappe stufenlos verstellbar bzw. stufenlos feststellbar auszubilden. Damit gelingt eine besonders individuelle Regulation des Zerkleinerungs- und/oder Durchmischungsprozesses.
Die Mischklappe bzw. die Lagerung der Mischklappe an der Rotorhaube kann ferner in der Weise ausgebildet sein, dass die Verstellung innerhalb des Verstellbereichs manuell erfolgt. Komfortabler für den Bediener ist es jedoch, wenn eine Antriebseinrichtung vorhanden ist, die zum Antrieb der Verstellung der Mischklappe ausgebildet ist. Eine solche Antriebseinrichtung kann beispielsweise eine hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit, eine elektromotorisch getriebene Hubspindel, oder ähnliches sein. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn über die Antriebseinrichtung gleichzeitig auch eine Feststellung der Mischklappe in einer gewählten Position innerhalb des Verstellbereiches erfolgt. Auch hierzu eignet sich beispielsweise besonders eine hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit oder eine elektromotorisch getriebene Hubspindel mit selbsthemmenden Eigenschaften. Auf diese Weise kann auf eine separat zu steuernde Feststelleinrichtung verzichtet werden.
Die Antriebseinrichtung kann ferner eine Steuereinheit umfassen, die eine Regulation der Mischklappenstellung innerhalb des Verstellbereichs während des Arbeitsprozesses ermöglicht. Der Bediener einer erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung kann dann im Arbeitsprozess die Mischklappenpositionierung ändern und beispielsweise auf sich ändernde Bodengegebenheiten reagieren.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine von der Stellung der Abstreifeinrichtung unabhängige Verstellung der Mischklappe möglich ist. Es gibt jedoch auch Fälle, in denen die Stellung der Mischklappe in einer bestimmten Relation zur Stellung der Abstreifeinrichtung und umgekehrt liegen soll, beispielsweise um bei verschiedenen Frästiefen die Höhe der Abstreifeinrichtung entsprechend anzupassen bzw. die Stellung der Mischklappe zu regulieren. In diesen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ferner einer Synchronisiervorrichtung vorhanden ist. Die Synchronisiereinrichtung ist somit in der Weise ausgebildet, dass sie eine Verstellung. der Mischklappe gleichzeitig in eine entsprechend abgestimmte Verstellung der Abstreifeinrichtung umsetzt und umgekehrt. Dies kann beispielsweise über ein geeignetes Synchronisiergetriebe oder ähnliches erfolgen. So kann der Maschinenführer beispielsweise über eine Beobachtung und Regulation der Abstreifeinrichtung gleichzeitig die Mischklappe verstellen.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine Baumaschine, insbesondere einen Recycler, einen Stabilisierer oder eine Fräse, speziell Kaltfräse, mit einer Fräsvorrichtung und einer Rotorhaube gemäß den vorhergehenden Ausführungsformen gelöst. Die Baumaschine kann konkret beispielsweise selbstfahrend ausgebildet sein und in diesem Fall einen Maschinenrahmen umfassen, an dem die Rotorhaube und der Fräsrotor, insbesondere jeweils höhenverstellbar, gelagert sind. Die Erfindung umfasst aber auch nicht selbstfahrende Baumaschinen, die entsprechend zur Verbindung mit einem Zugfahrzeug oder zum Anbau an ein Zugfahrzeug, wie beispielsweise einen Traktor, ausgebildet sind. Dabei kann es sich beispielsweise insbesondere um eine Anhängefräse handeln.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung zum Lösen der Aufgabe liegt in einem Verfahren zum Betrieb einer Fräsvorrichtung, insbesondere einer Fräsvorrichtung für eine der vorgenannten Baumaschinen, wobei sich das Verfahren durch ein Regeln des Mischvorgangs und/oder des Zerkleinerungsgrades durch ein Verstellen einer Mischklappe gemäß den vorstehend angeführten Ausführungsformen innerhalb des Arbeitsraumes einer Fräsvorrichtung auszeichnet. Der Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt somit darin, durch ein eigenständiges Verstellen einer Mischklappe, unabhängig von weiteren Elementen der Rotorhaube, wie beispielsweise einer Abstreifeinrichtung, selektiv Einfluss auf den Misch- und/oder Zerkleinerungsvorgang zu nehmen. Insbesondere für den Fall, dass eine verstellbare Abstreifeinrichtung vorhanden ist, erfolgt das Steuern der Mischklappe völlig losgelöst von der Verstellung der Abstreifeinrichtung und stellt somit eine eigenständige Regelgröße dar.
Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Es zeigen schematisch
1 eine Seitenansicht auf eine Baumaschine mit einer Rotorhaube;
2 eine vertikale Längsschnittsansicht durch die Fräsvorrichtung mit Rotorhaube aus 1 mit aus dem Arbeitsraum heraus geschwenkter Mischklappe und eingefahrenem Fräsrotor;
3 die vertikale Schnittansicht aus 2 mit in den Arbeitsraum hinein geschwenkter Mischklappe;
4 die vertikale Schnittansicht durch die Fräsvorrichtung aus 2 mit ausgefahrenem Fräsrotor und aus dem Arbeitsraum heraus geschwenkter Mischklappe;
5 die vertikale Schnittansicht aus 4 mit in den Arbeitsraum hinein geschwenkter Mischklappe;
6 eine perspektivische Schrägansicht auf die Rotorhaube von schräg hinten; und
7a bis 7d Querschnittsansichten verschiedener Ausführungsformen der Mischklappe.
Baugleiche und/oder funktionsgleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen angegeben.
Bei der Baumaschine 1 in 1 handelt es sich konkret um einen sogenannten Stabilisierer oder, je nach Anwendungsfall, einen Recycler. Die Baumaschine 1 umfasst einen Maschinenrahmen 2, ein Vorderradpaar 3 und ein Hinterradpaar 4, wobei lediglich jeweils das in Arbeitsrichtung a auf der linken Seite befindliche Rad sichtbar ist. Die Arbeitsrichtung a ist diejenige Richtung, in die sich die Baumaschine im Arbeitsbetrieb über den zu bearbeitenden Untergrund hinweg bewegt. Der Maschinenrahmen 2 weist ferner einen zweigliedrigen Aufbau auf, umfassend zwei Rahmenglieder, die mit einer Knickgelenkverbindung 5 miteinander verbunden sind. Auf Höhe der Knickgelenkverbindung 5 ist eine entlang der Pfeilrichtung b höhenverstellbare Fahrkabine 6 angeordnet. Die benötigte Antriebsenergie wird mittels einer Antriebsvorrichtung 7 erhalten, die sowohl die zum Antrieb der Baumaschine 1 als auch die zum Antrieb der nachstehend noch näher erläuterten Fräsvorrichtung 8 benötigte Antriebsenergie zur Verfügung stellt. Die Baumaschine 1 gemäß 1 ist somit eine selbstfahrende Baumaschine. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, die Fräsvorrichtung als nicht selbstfahrende Baumaschine auszubilden, beispielsweise in Form einer Anhängefräse.
Die Fräsvorrichtung 8 umfasst eine Schutz- bzw. Rotorhaube 9 (die Begriffe Schutzhaube und Rotorhaube werden nachstehend synonym verwendet), die einen Fräsrotor (in 1 nicht sichtbar) nach außen hin abschirmt. Die Schutzhaube 9 schließt somit den Raum um die Arbeitseinrichtung der Fräsvorrichtung 8 nach oben und zu den Seiten hin ab. Dieser Raum wird nachstehend auch als Arbeitsraum bezeichnet. Nach unten bzw. zum Boden 10 hin ist die Schutzhaube 9 offen ausgebildet, sodass der im Innern der Schutzhaube 9 gelagerte Fräsrotor in den Boden 10 abgesenkt und in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Bodenmaterial gebracht werden kann. Der Fräsrotor ist dazu, wie auch die Schutzhaube 9, relativ zum Maschinenrahmen 2 in Pfeilrichtung c höhenverstellbar und weist dazu eine entsprechende Verstell- bzw. Verschwenkvorrichtung auf. Der Fräsrotor ist ferner relativ zur Schutzhaube verstellbar in der Weise, dass der Fräsrotor gegenüber der Schutzhaube 9 höhenverstellbar ist. In der in 1 gezeigten Stellung ist der Fräsrotor hochgestellt und nicht in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Boden 10. Für den Fräsvorgang wird zumindest der Fräsrotor in Pfeilrichtung c in den Boden bis zu gewünschten Frästiefe abgesenkt.
Weitere Details zum Aufbau der Fräsvorrichtung 8 und dem Zusammenwirken des Fräsrotors mit der speziellen Ausbildung der Schutzhaube 9 ergeben sich aus den 2 bis 6.
Anhand von 2 soll zunächst der Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise der Fräsvorrichtung 8 näher erläutert werden. Wesentliche Bestandteile der Fräsvorrichtung 8 sind die Schutzhaube 9 und der im Inneren der Schutzhaube 9 angeordnete Fräsrotor 12. Beim Fräsrotor 12 handelt es sich konkret um eine zylinderförmige Arbeitswalze 13, auf deren Außenumfangsfläche eine Vielzahl von Bearbeitungswerkzeugen angeordnet ist. Zwischen der Arbeitswalze 13 bzw. dem Fräsrotor 12 und der Innenwand der Schutzhaube 9 liegt ein Arbeitsraum 11. Der Arbeitsraum 11 ist somit der Freiraum zwischen dem Fräsrotor 12 und der Schutzhaube 9. Im Arbeitsraum 11 wird das aufgefräste Material durch den um seine Rotationsachse 16 rotierenden Fräsrotor 12 transportiert und ggf. bearbeitet (insbesondere durchmischt und/oder zerkleinert). Aus Übersichtlichkeitsgründen ist in den 2 bis 6 stellvertretend lediglich ein Meißelhalter 14 mit einem Meißel 15 zur Veranschaulichung der Positionierung der Bearbeitungswerkzeuge angegeben. Im praktischen Einsatz sind selbstverständlich mehrere dieser Meißelhalter 14 und Meißel 15 umlaufend und über die Arbeitsbreite der Fräsvorrichtung 8 verteilt auf der Arbeitswalze 13 angeordnet. In 2 ist ferner ein Bearbeitungsumfang BU gepunktet angegeben, der den Außenumfang des im Arbeitsbetrieb um die Lagerachse 16 in Pfeilrichtung d rotierenden Fräsrotors 12 angibt. Im Gegenlaufbetrieb rotiert der Fräsrotor 12 somit in Arbeitsrichtung a bzw. entgegen der Vorschubrichtung des noch nicht aufgefrästen Bodens 9 gegenüber der Fräsvorrichtung 8. Der Bearbeitungsumfang BU gibt den Außenumfang des rotierenden Fräsrotors 8 an, wobei die Umfangsgrenze durch die Spitzen der Meißel 15 als in Radialrichtung maximal vorstehende Elemente festgelegt ist.
2 verdeutlicht, dass der Fräsrotor 12 zu den vom Boden 10 abgewandten Seiten von der Schutzhaube 9 abgeschirmt ist. Die Schutzhaube 9 weist dazu einen vorderen Haubenbereich 17 und einen hinteren Haubenbereich 18 auf, wobei der vordere Haubenbereich 18 definitionsgemäß den Teil der Schutzhaube 9 bezeichnet, der bezüglich einer durch die Lagerachse 16 vertikal verlaufenden Geraden 19 in Arbeitsrichtung a vor dieser Graden 19 liegt und der hintere Haubenbereich 18 denjenigen Bereich der Schutzhaube 9 bezeichnet, der in Arbeitsrichtung a hinter der Geraden 19 liegt. Die Schutzhaube 9 umfasst ferner zwei Seitenwände 20 und 21, wobei in 1 lediglich die dem Betrachter zugewandte Seitenwand 21 und in den 2 bis 6, die auf der gegenüberliegenden Stirnseite des Fräsrotors 12 angeordnete Seitenwand 20 sichtbar ist. Die Seitenwände 20 und 21 und der vordere Haubenbereich 17 und der hintere Haubenbereich 18 bilden in ihrer Gesamtheit somit ein zusammenhängendes gewölbtes Gehäuse, das zum Boden 10 hin geöffnet ausgebildet ist und in seinem Gehäuseinneren den Fräsrotor 12 aufweist.
Gegenüber dem Maschinenrahmen 2 ist die Schutzhaube 9 in Pfeilrichtung c verschwenkbar gelagert und kann somit in ihrer Positionierung beispielsweise ausgehend von 1 zum Boden 10 hin abgesenkt werden. Vergleichbar dazu kann auch der Fräsrotor 12 in seiner Relativpositionierung zur Schutzhaube 9 und zum Maschinenrahmen 2 verstellt werden und beispielsweise ebenfalls in Pfeilrichtung c ausgehend von 1 verstellt werden. In der Seitenwand 20 ist dafür eine entsprechende Verstellausnehmung 22 vorhanden, entlang der die Verstellbewegung des Fräsrotors 12 relativ zur Schutzhaube 9 verläuft. Die Verstellbarkeit des Fräsrotors 12 relativ zur Schutzhaube 9 ist in 2 mit dem Pfeil e angegeben. Der maximale Verstellbereich des Fräsrotors 12 relativ zur Schutzhaube 9 ergibt sich aus einer Zusammenschau beispielsweise der 2 und 4. In 2 ist der Fräsrotor 12 maximal in die Schutzhaube 9 eingefahren und in 4 ist der Fräsrotor 12 maximal aus der Schutzhaube heraus gefahren. Üblicherweise wird die Schutzhaube 9 mit ihrer Unterkante 23 auf Höhe der Oberfläche des zu bearbeitenden Bodens 10 im Arbeitsbetrieb entlang geführt. In 2 würde in diesem Fall der Fräsrotor 12 mit der Frästiefe F_T1 über die Unterkante 23 der Schutzhaube 9 vorstehen. Das Absenken des Fräsrotors 12 gegenüber der Schutzhaube 9 in Pfeilrichtung e kann nun soweit erfolgen, bis die maximale Frästiefe F_T2 gemäß 4 erreicht wird, in der der Fräsrotor 12 mit seinem Bearbeitungsumfang BU in Vertikalrichtung erheblich weiter über die Unterkante 23 der Schutzhaube 9 vorsteht.
Die Schutzhaube 9 umfasst ferner eine verschwenkbar gelagerte Abstreifklappe 24, deren nahezu bündig mit der Unterkante 23 nach hinten abschließende Außenkante von einer sich über die Arbeitsbreite der Fräsvorrichtung 8 erstreckenden Gummilippe 25 gebildet wird. Bezogen auf den hinteren Haubenbereich 18 bildet die Abstreifklappe 24 somit den hinteren Abschluss der Schutzhaube 9. Die Abstreifklappe 24 ist gegenüber dem Gehäuse der Schutzhaube 9 bzw. insbesondere gegenüber dem hinteren Haubenbereich 18 in Pfeilrichtung f um die Schwenkachse 26 verschwenkbar, sodass die Höhe der Gummilippe 25 den jeweiligen Arbeitsbedingungen angepasst werden kann, um ein gleichmäßig geglättetes Abstreifbild zu erhalten. Die Lagerachse 26 bzw. Schwenkachse 26 der Abstreifklappe 24 verläuft dabei parallel zur Lagerachse 16 bzw. zur Rotationsachse 16 des Fräsrotors 12. Zur Verstellung der Abstreifklappe 24 ist ferner eine Versteileinrichtung vorhanden (konkret eine hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit), die in den 2 bis 5 nicht näher dargestellt ist. In den 2 bis 5 ist die Abstreifklappe 24 ferner in der herab geschwenkten Position und in 6 in der herauf geschwenkten Position dargestellt.
Das wesentliche Merkmal der Schutzhaube 9 liegt nun in einer Mischklappe 27, die in einem festgelegten Verstellbereich relativ zur Schutzhaube 9 verstellbar ist und die von der in 2 (und 4) angegebenen äußeren Verstellposition bis hin zu der in 3 (und 5) maximal in den Arbeitsraum 11 eingeschwenkten Position verschwenkbar ist. Die Mischklappe 27 ist im Wesentlichen ein ebenes rechteckiges Plattenelement, welches sich streifenartig über die gesamte Arbeitsbereite AB der Fräsvorrichtung 8 erstreckt und die Breite B und die Länge L_aufweist. Bezogen auf die Ebene senkrecht zur Rotationsachse 16 des Fräsrotors 12 ergibt sich vorliegend ein Verstellbereich VB von ungefähr 30°. Der Verstellbereich VB ist beispielhaft in 3 angegeben und ergibt sich aus dem Verstellwinkel der Schnittgeraden durch die Mischklappe 27 in der Schwenkebene der Mischklappe 27 bei maximal in den Arbeitsraum 11 eingeschwenkter (3 und 5) und maximal aus dem Arbeitsraum hinaus geschwenkter (2 und 4) Stellung der Mischklappe 27. In 2 gibt Pfeil g die Schwenkrichtung ausgehend von der maximal ausgeschwenkten Position an. Entgegen Pfeil g ist die Mischklappe 27 entsprechend zur maximal aus dem Arbeitsraum 11 heraus geschwenkten Position verstellbar.
Für die schwenkbare Lagerung der Mischklappe 27 ist ferner wichtig, dass sie gegenüber dem horizontal verlaufenden Boden 10 in einen bestimmten Anstellwinkel α zur Regulation des Durchmischungs- und/oder Zerkleinerungsvorgangs verstellbar ist. Der Anstellwinkel α entspricht somit dem Winkel in der Schwenkebene der Mischklappe bzw. in der Rotationsebene des Fräsrotors 12, der zwischen dem horizontalen zu bearbeitenden Boden 10 und der Schnittverlängerung durch die Mischklappe 27 in dieser Ebene in Arbeitsrichtung a vorliegt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt der maximale Anstellwinkel α gemäß 5 demnach bei ca. 85° und der minimale Anstellwinkel α gemäß 4 bei ca. 55°. Abhängig vom Anstellwinkel α wird das vom Fräsrotor 12 aufgefräste Bodenmaterial von der Mischklappe 27 in den in Arbeitsrichtung a hinten liegenden Bereich innerhalb der Schutzhaube 9 umgelenkt (2 und 4) oder wieder zum Fräsrotor 12 hin umgelenkt (3 und 5).
Zur Verstellung der Mischklappe 27 ist eine Verstelleinheit 28 vorhanden. Die Verstelleinheit 28 ist von einem Bediener fernbetätigbar ausgebildet und erlaubt eine automatische Verstellung der Mischklappe 27. Konkret umfasst die Verstelleinheit 28 eine lediglich in den 4 und 6 näher angegebene hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit 34, die zwischen einer Lagerlasche 29 am hinteren Haubenbereich 18 und einer Lagerlasche 30 an der Mischklappe 27 angeordnet ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Mischklappe 27 ferner unabhängig von der Abstreifklappe 24 verstellbar bzw. verschwenkbar. Es ist jedoch möglich, eine Synchronisiereinrichtung (in den Figuren nicht dargestellt) vorzusehen, die in der Weise ausgebildet ist, dass sie eine Verstellung der Schwenkposition der Mischklappe 27 gleichzeitig in eine Verstellung der Schwenkposition der Abstreifklappe 24 und/oder eine Verstellung der Schwenkposition der Abstreifklappe 24 in eine Verstellung der Schwenkposition der Mischklappe 27 umsetzt.
Die Mischklappe 27 ist über ein Schwenkgelenk mit einer Lager- bzw. Schwenkachse 31 unmittelbar am hinteren Haubenbereich 18 schwenkbar gelagert und kann somit durch die Verstelleinheit 28 in ihrer Winkelstellung in der Vertikalebene in Arbeitsrichtung a (entspricht der Schnittebene in den 2 bis 5) verstellt werden. Die Mischklappe erstreckt sich ferner in ihrer Ausdehnung in Richtung der Längsachse 19 (Länge L) einstückig bzw. massiv und unterbrechungsfrei über die gesamte Arbeitsbreite AB der Fräsvorrichtung 8, wie es in 6 näher angegeben ist.
Im Bereich der Lagerung der Mischklappe 27 am hinteren Haubenbereich 18 der Rotorhaube 9 ist ferner eine Durchgangsöffnung 32 vorhanden, die von den sich einander gegenüberliegenden Bereichen 18a und 18b des hinteren Haubenbereichs 18 und zu den Seiten (d. h. in Axialrichtung der Rotationsachse bzw. Lagerachse 16 des Fräsrotors 12) von den angrenzenden Bereichen der Seitenwände 20 und 21 umrahmt wird. Die Lagerlasche 30 der Mischklappe 27 ragt durch diese Durchgangsöffnung 32 vom Arbeitsraum 11 nach außen durch die Schutzhaube 9 hindurch. Damit ist es möglich, von außen den Bereich der Mischklappe 27 zu inspizieren und beispielsweise zu warten oder im Arbeitsprozess des Durchmischungs- und/oder Zerkleinerungsergebnis zu prüfen. Optional kann die Durchgangsöffnung 32 dazu im Arbeitsbetrieb nach außen mit einem Schutzgitter abgedeckt werden, um ein Herausschleudern von Fräsmaterial durch die Durchgangsöffnung 32 zumindest ab einer bestimmten Größe des Fräsmaterials zu verhindern.
Die Mischklappe 27 ist bezüglich ihrer Breite B wesentlich breiter ausgebildet als die Breite BA der Durchgangsöffnung 32 (lediglich in den 4 und 5 angegeben). Damit kann die Mischklappe 27 nicht durch die Durchgangsöffnung 32 vom Inneren des Arbeitsraums 11 nach außen durchschwenken, sondern schlägt im in Schwenkrichtung liegenden Überlappungsbereich ÜB mit der Innenwand der Schutzhaube 9 mit ihrer dem Fräsrotor 12 abgewandten Seite gegen den Innenanschlag 33 an der Innenwand der Schutzhaube 9 an. Der Innenanschlag 33 wird von einem sich stegartig über die gesamte Arbeitsbreite der Fräsvorrichtung 8 erstreckenden Bereich 18b des hinteren Haubenbereiches 18 gebildet.
Bezogen auf die Dimensionierung der Schutzhaube 9 ist die Mischklappe 27 bezüglich der vertikalen Abmessungen ungefähr in der Mitte der Schutzhaube 9 angeordnet und bezüglich ihrer horizontalen Erstreckung im hinteren Drittel der Schutzhaube 9 an der Schutzhaube 9 angeordnet. Die Mischklappe 27 ist ferner so in Relation zur Schutzhaube 9 dimensioniert, dass sie in jeder Schwenkstellung mit ihrer in Vertikalrichtung unteren Kante erheblich oberhalb des Bodens 10 liegt. In keiner Stellung kommt der Mischklappe 27 somit eine Abstreiffunktion zu. Gegenüber der Absteifklappe 24 ist die Mischklappe 27 ferner sowohl baulich als auch von der Steuerung her vollständig autark. Eine Verstellung der Mischklappe 27 hat somit keinerlei Einfluss auf die Positionierung der Abstreifklappe 24 und umgekehrt. Ist eine Beeinflussung erwünscht, kann ergänzend eine Synchronisationsvorrichtung zwischen der Mischklappe 27 und der Abstreifklappe 24 angeordnet werden. Die Synchronisiereinrichtung, beispielsweise ein geeignetes Getriebe, koppelt die Mischklappe 27 funktional an die Abstreifklappe 24 in der Weise, dass eine Verstellung der Abstreifklappe 24 parallel in eine Verstellung der Mischklappe 27 und umgekehrt umgesetzt wird.
Nachfolgend soll die Regulationswirkung der verschiedenen Mischklappenstellungen auf den Zerkleinerungs- und/oder Durchmischungsvorgang näher beschrieben werden. In den 2 und 4 ist die Mischklappe 27 in Anlage mit der Innenwand der Schutzhaube 9 und somit aus dem Arbeitsraum 11 herausgeschwenkt. Vom Fräsrotor 12 aufgefrästes Material wird somit zunächst in Arbeitsrichtung a nach oben und anschließend in den hinteren Bereich der Schutzhaube 9 gefördert und prallt dabei schließlich zu einem großen Teil gegen die Mischklappe 27. Die dem Fräsrotor 12 zugewandte Seite der Mischklappe bildet somit gegenüber dem aufgefrästen Material eine Prallfläche 35, die der Kontaktbereich eines durch die ausgestellte Mischklappe 27 gebildeten Umlenkkeils 36 mit dem aufgefrästen und in Rotationsrichtung d bezüglich der Arbeitsrichtung a nach oben und hinten geförderten Material ist. Durch die aus dem Arbeitsraum 11 heraus geschwenkte Stellung der Mischklappe 27 wird das aufgefräste Material im Wesentlichen im hinteren Teil der Schutzhaube 9 auf dem Boden 10 abgelegt, wie es in 2 durch den gestrichelten Pfeil h angegeben ist. Einmal aufgefrästes Material wird somit direkt hinter dem Fräsrotor 12 abgelegt, sodass nahezu die gesamte Arbeitsleistung des Fräsrotors 12 zum Auffräsen neuem Bodenmaterials genutzt werden kann.
Ist die Mischklappe 27 dagegen in den Arbeitsraum 11 eingeschwenkt, wie es beispielsweise in den 3, 5 und 6 veranschaulicht ist, prallt das aufgefräste Material in einem wesentlich steileren Winkel gegen die Mischklappe 27 und wird dadurch zum Fräsrotor 12 hin umgelenkt. Dadurch wird aufgefrästes Material zu einem hohen Anteil vom Fräsrotor 12 erneut aufgenommen, nach vorne bzw. in Arbeitsrichtung a vor den Fräsrotor 12 gefördert und anschließend wieder nach hinten umgelenkt. Der Fräsrotor 12 bearbeitet so das aufgefräste Material mehrfach, sodass es zu einer erhöhten Zerkleinerung und/oder Durchmischung des aufgefrästen Bodenmaterials kommt.
Eine weitere Wirkung der Mischklappe 27 ist in den 4 und 5 verdeutlicht, in denen der bezüglich der Arbeitswalze 13 radiale Abstand WA des Bearbeitungsumfangs BU zur in den Arbeitsraum 11 einschwenkbaren Unterkante 37 der Mischklappe 27 angegeben ist. Ein Vergleich der 4 und 5 verdeutlicht, dass mit einem Einschwenken der Mischklappe 27 in den Arbeitsraum 11 der Durchgangsschlitz zwischen der Unterkante 37 und dem Bearbeitungsumfang BU erheblich verkleinert wird. Damit steht dem aufgefrästen Material nur ein wesentlich kleiner Raum zum Passieren der Mischklappe 27 in Rotationsrichtung d des Fräsrotors 12 zur Verfügung, wodurch im Ergebnis bessere Zerkleinerungsergebnisse erhalten werden.
Mit der vorliegenden Ausführung der Schutzhaube 9 ist es dem Bediener somit möglich, durch Änderung der Positionierung der Mischklappe 27 innerhalb des Verstellbereiches den Zerkleinerungs- und/oder Durchmischungsvorgang zu regeln und auf das gewünschte Ausmaß einzustellen.
Selbstverständlich kann die Form der Mischklappe 27 variiert werden. Verschiedene Querschnittsvariationen der Mischklappe sind in den 7a bis 7d angegeben, wobei die Größenverhältnisse in den 7a bis 7d nicht mit denen der 1 bis 6 übereinstimmen. 7a entspricht im Querschnittsprofil der Mischklappe aus den 2 bis 6 und ist in der Rotationsebene des Fräsrotors 12 plan bzw. linear ausgebildet. Alternativ kann die Mischklappe 27 auch bogenförmig ausgebildet sein, wie es beispielsweise in 7b gezeigt ist. Die Unterkante 37 der Mischklappe 27 ist dabei zum Fräsrotor 12 hin umgebogen. Die Biegung kann dazu beispielsweise an die Umfangsform des Fräsrotors 12 angepasst sein. Alternativ sind auch segmentierte Ausbildungen der Mischklappe 27 möglich, wie es beispielsweise die 7c und 7d näher veranschaulichen. Gemäß 7c schließt sich an einen mit der Schwenkachse 31 verbundenen planen bzw. linearen Teil 38 der Länge P ein Kreisbogensegment 39 an. Das zum Fräsrotor 12 gebogene Kreisbogensegment 39 ist dabei in der Weise ausgebildet, dass es mit seinem Mittelpunkt M ungefähr koaxial zur Lagerachse 19 liegt. Das Bogensegment 39 ist mit seiner Biegung somit an den zylinderförmigen Rotationsumfang bzw. den Schneidkreis des Fräsrotors 12 angepasst. Anstatt des Kreisbogensegmentes 39 kann auch ein planes bzw. im Querschnitt lineares Segment 40 an den linearen Teil 38 angeordnet sein, das in einem Winkel β zum Fräsrotor 12 hin über das Segment 38 vorsteht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202008016935 U1 [0003, 0007, 0007]

Claims

Rotorhaube (9) für eine Fräsvorrichtung (8) mit – einem vorderen Haubenteil (17), – einem hinteren Haubenteil (18) und – zwei Seitenhaubenteilen (20, 21), wobei der vordere und der hintere Haubenteil (17, 18) zusammen mit den beiden Seitenhaubenteilen (20, 21) einen nach unten hin geöffneten Arbeitsraum (11) umschließen, und mit einer an der Rotorhaube (9) gelagerten Abstreifeinrichtung (24), die die in Arbeitsrichtung (a) hintere Unterkante der Rotorhaube (9) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine innerhalb eines Verstellbereiches (VB) in den Arbeitsraum (11) bewegbare Mischklappe (27) umfasst, die getrennt von der Abstreifeinrichtung (24) an der Rotorhaube (9) gelagert ist.
Rotorhaube (9) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischklappe (27) in den Arbeitsraum (11) einschwenkbar ist.
Rotorhaube (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellbegrenzung vorhanden ist, die wenigstens die in den Arbeitsraum (11) hinein und/oder die aus dem Arbeitsraum (11) heraus gerichtete Verstellbewegung begrenzt.
Rotorhaube (9) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellbegrenzung einen Innenanschlag (33) umfasst, gegen den die Mischklappe (27) bei einer Stellbewegung aus dem Arbeitsraum (11) heraus anschlägt.
Rotorhaube (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischklappe (27) in der Weise an der Rotorhaube (9) gelagert ist, dass sie in der aus dem Arbeitsraum (11) maximal heraus geschwenkten Stellung eine in der Rotorhaube (9) vorhandene Durchgangsöffnung (32) nach außen hin verschließt.
Rotorhaube (9) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Durchgangsöffnung (32) über die Arbeitsbreite der Fräsvorrichtung (8) erstreckt.
Rotorhaube (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischklappe (27) einteilig ausgebildet ist.
Rotorhaube (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mischklappe (27) über die gesamte Arbeitsbreite der Fräsvorrichtung (8) erstreckt.
Rotorhaube (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischklappe (27) stufenlos verstellbar ist.
Rotorhaube (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebseinrichtung (28) vorhanden ist, die zum Antrieb der Verstellung der Mischklappe (27) ausgebildet ist.
Baumaschine (1), insbesondere Recycler, Stabilisierer oder Fräse, mit einer Rotorhaube (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Betrieb einer Fräsvorrichtung (8), insbesondere einer Baumaschine (1) gemäß Anspruch 11, mit einer Rotorhaube (9) gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, umfassend ein Regeln des Mischvorgangs und/oder des Zerkleinerungsgrades durch ein Verstellen einer Mischklappe (27) innerhalb des Arbeitsraums (11) der Fräsvorrichtung (8).
Verfahren zum Betrieb einer Fräsvorrichtung (8) gemäß Anspruch 12, gekennzeichnet durch das individuelle Steuern der Verstellposition der Mischklappe (27) und einer unabhängig davon gelagerten und verstellbaren Abstreifeinrichtung (24).