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Die Erfindung betrifft eine Materialübergabevorrichtung für eine Bodenfräsmaschine, insbesondere Straßenfräse, zur Übergabe von aufgefrästem Bodenmaterial. Die Materialübergabevorrichtung umfasst einen Materialzuführbereich eines Übergabeförderbandes, einen Materialabführbereich eines Verladeförderbandes und eine Abdichtungsvorrichtung mit einem ersten Abdichtungselement. Ferner betrifft die Erfindung eine Straßenbaumaschine, insbesondere eine Straßenfräse.
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Eine gattungsgemäße Bodenfräsmaschine, konkret eine Straßenkaltfräse, ist beispielsweise aus der
WO 2010/045952 A1 bekannt, deren Offenbarung hinsichtlich des Aufbaus und der grundsätzlichen Funktionsweise hiermit in Bezug genommen wird. Eine solche Baumaschine weist eine an einem Maschinenrahmen gelagerte Fräswalze auf, die im Arbeitsbetrieb in den aufzufräsenden Boden eintaucht. Die Fräswalze rotiert dabei um ihre Rotationsachse, die quer zur Arbeitsrichtung in einer Horizontalebene liegt. Das aufgefräste Bodenmaterial wird in einem Fräswalzenkasten gesammelt und von dort über ein erstes Förderband (Übergabeförderband) durch die Maschine hindurch in Arbeitsrichtung nach vorn hin zu einem am Maschinenrahmen angehängten zweiten Förderband (Verladeförderband) transportiert und über einen Abwurfbereich des Verladeförderbandes beispielsweise in ein Transportfahrzeug oder in einer Spur neben der Maschine abgeworfen. Das Verladeförderband ist verstellbar am Maschinenrahmen gelagert und kann beispielsweise ausgehend von einer Nullstellung hochgeschwenkt oder abgeschwenkt und/oder zu den Seiten der Maschine geschwenkt werden.
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Für einen einwandfreien Arbeitsprozess ist es wünschenswert, das Fräsgut möglichst vollständig abzutransportieren, um beispielsweise nachträgliche Reinigungs- und Aufräumarbeiten zu reduzieren. Umfasst das Transportsystem zum Abtransport des Fräsguts von der Frässtelle zur Abwurfstelle allerdings zwei in Transportrichtung hintereinander angeordnete Förderbänder, stellt insbesondere die Stelle, an der das Fräsgut von dem einen Förderband auf das andere Förderband übergeben wird, eine besonders sensible Stelle dar. Bisher wird dieser Bereich der Materialübergabe durch eine senkrecht hängende Gummimatte oder eine Vielzahl von Gummielementen, ähnlich einem Vorhang, begrenzt und teilweise nach außen abgedichtet. In vielen Fällen dient diese Matte auch als Prallelement, gegen das das Fräsgut vom Materialzuführbereich des Übergabeförderbandes kommend prallt und anschließend auf den Materialabführbereich des Verladefördebandes herab fällt und zum Abwurfbereich des Verladeförderbandes transportiert wird.
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Nachteilig hierbei ist, dass durch das Abbremsen des Fräsguts an den Gummielementen diese starkem Verschleiß unterliegen und es darüber hinaus zu einer zusätzlichen Staubentwicklung durch das abprallende Fräsgut kommt. Ein weiterer Nachteil bei bekannten Materialübergabestellen sind erhebliche Undichtigkeiten im Bereich der Materialübergabestelle, so dass Staub und zum Teil auch Fräsgutbruchstücke aus der Materialübergabestelle nach außen austreten. Die Tatsache, dass die Gummimatte aufgrund der hohen Freiheitsgrade des äußeren Förderbandes (Heben/Senken sowie seitlich beziehungsweise rechts und links Schwenken) nur von oben hängend angeordnet sein kann, führt dazu, dass dieser Bereich nicht ausreichend abgedichtet werden kann. Somit kommt es zum Austritt von Fräsgut und zur Entweichung von Frässtaub, der für Bedienpersonal der Straßenbaumaschine ein hohes Gesundheitsrisiko darstellt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Materialübergabevorrichtung und eine Straßenbaumaschine anzugeben, bei der eine sichere Materialübergabe von einem Förderband auf ein in Förderrichtung nachgeschaltetes Förderband erfolgt und gleichzeitig die Staubentwicklung bei der Übergabe reduziert wird. Die Förderrichtung ist dabei die Richtung, in die das Fräsgut von der Frässtelle bis hin zum Fräsgutabwurf gefördert wird. Die Materialübergabevorrichtung soll zudem idealerweise möglichst verschleißarm sein und gute Abdichtergebnisse auch bei verschiedenen Schwenkstellungen des Verladeförderbandes gegenüber einer Null- beziehungsweise Ausgangsstellung ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Materialübergabevorrichtung für eine Bodenfräsmaschine und mit einer Bodenfräsmaschine mit einer solchen Materialübergabevorrichtung gemäß einem der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt in der Erkenntnis, dass durch die Kombination wenigstens zweier Abdichtelemente verbesserte Abdichtergebnisse des Überladeraums vom Übergabeförderband zum Verladeförderband erreicht werden können. Konkret ist es dazu erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Abdichtungsvorrichtung zusätzlich zum ersten Abdichtungselement mindestens ein zweites Abdichtungselement aufweist, wobei sich das erste Abdichtungselement und das zweite Abdichtungselement zumindest teilweise überdecken und einen Hohlraum bilden und nach außen zumindest teilweise abdichten, durch den abzuführendes aufgefrästes Bodenmaterial, insbesondere ungehindert, vom Materialzuführbereich zum Materialabführbereich transportiert wird. Es ist erfindungsgemäß mit anderen Worten vorgesehen, dass mit wenigstens zwei Abdichtungselementes ein Überladeraum zumindest teilweise umschlossen wird, in dem die Übergabe des Fräsgutes vom Übergabeförderband auf das Verladeförderband erfolgt. Das Fräsgut fällt innerhalb dieses Überladeraums dabei bevorzugt direkt vom Materialzuführbereich des Übergabeförderbandes auf den Materialabführbereich des Verladeförderbandes, ohne beispielsweise durch ein Prallelement oder eine vergleichbare Materialleiteinrichtung umgelenkt zu werden. Ein Abdichtungselement ist vorliegend ein, auch mehrteiliges, Bauteil, über das eine räumliche Abgrenzung in wenigstens eine Raumrichtung geschaffen wird, so dass beispielsweise eine Barriere für Staub erhalten wird. Bei dem Hohlraum handelt es sich um einen Raum, der zumindest teilweise nach außen von den wenigstens zwei Abdichtungselementen abgegrenzt wird. Die beiden Abdichtungselemente sind somit in der Weise ausgebildet, dass sie ein Innenkompartiment teilweise umhausen, in dem die Fräsgutübergabe vom Übergabeförderband auf das Verladeförderband erfolgt. Bevorzugt sind die Abdichtungselement dabei in der Weise ausgebildet, dass sie eine Abdichtung in Vertikalrichtung nach oben und zumindest teilweise in Horizontalrichtung zur Seite (in Bezug auf die Arbeitsrichtung der Bodenfräsmaschine) ermöglichen. Die Größe dieses von den beiden Abdichtungselementen begrenzten Überladeraums richtet sich dabei unter anderem nach der Bewegungsbahn, insbesondere Flugbahn, des Fräsgutes zwischen dem Ende des Übergabeförderbandes (Materialzuführbereich) und dem Anfang beziehungsweise der Materialaufnahmestelle am Verladeförderband (Materialabführbereich). Dieser Bereich der Materialübergabe wird unter anderem durch die kinetische Energie, die das Fräsgut aufgrund der Bewegung auf dem inneren Förderband besitzt, zumindest teilweise in einer Flugbahn überwunden. Idealerweise wird diese Flugbahn des Materialflusses ausgenutzt, um das Fräsgut möglichst weit in die gewünschte Richtung zu fördern. Auf den Einsatz von verschleißenden Prallelementen wird dabei bevorzugt verzichtet, so dass vorzugsweise ein direkter Fräsgutübertrag vom Übergabeförderband auf das Verladeförderband erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass das Fräsgut von der Übergabestelle nicht abgebremst wird. Hierbei entsteht im Übergabebereich weniger Staub und das Fräsmaterial wird weniger stark verwirbelt. Ein geringerer Materialauswurf in Form von Staub an die Umgebung bedeutet eine saubere Fräsfläche und damit gleichzeitig weniger Aufwand und geringere Kosten, um eine optimale Fräsfläche zu hinterlassen. Zusätzlich senkt die Staubreduzierung für einen Maschinenbediener das Gesundheitsrisiko erheblich ab.
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Im Arbeitsbetrieb ist häufig eine Anpassung der Position, insbesondere des Verladeförderbandes, an die konkrete Verladesituation wünschenswert, um beispielsweise eine optimale Stellung des Verladeförderbandes für verschiedene Verladeszenarien (Abladen auf ein Transportfahrzeug, Abladen auf den Boden etc.) zu ermöglichen. Durch die damit einhergehende Änderung der Relativposition des Übergabeförderbandes zum Verladeförderband beziehungsweise des Materialzuführbereiches zum Materialabführbereich ist es vorteilhaft, wenn eine entsprechende Anpassung der Abdichtungsvorrichtung, konkret insbesondere der Ausbildung des Überladehohlraums, möglich ist. Dazu hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Abdichtungsvorrichtung in der Weise ausgebildet ist, dass die beiden Abdichtungselemente relativ zueinander verlagerbar sind. Dies ermöglicht eine leichte Anpassung an durch Stellungsänderungen, insbesondere des Verladeförderbandes, hervorgerufene Veränderungen der Positionierung der Mündungsbereiche (Materialzuführbereich und Materialabführbereich) der Materialübergabevorrichtung.
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Im Hinblick auf die konkrete räumliche Ausgestaltung der wenigstens zwei Abdichtungselemente kann grundsätzlich auf ein breites Spektrum zurückgegriffen werden. Idealist es dabei, wenn die beiden Abdichtungselemente in der Weise ausgebildet sind, dass sie zumindest teilweise gegeneinander bewegt werden können, ohne dass die Abdichtungseigenschaften dadurch beeinträchtigt werden. Dies kann durch eine zumindest teilweise aneinander angepasste Formgebung des ersten und des zweiten Abdichtungselementes erreicht werden, insbesondere in der Weise, dass die beiden Abdichtungselemente im Überlappungsbereich zumindest teilweise die gleiche Form haben, wenn zum Teil auch größer oder kleiner dimensioniert. Als ideal hat sich in diesem Zusammenhang die Ausbildung des ersten und des zweiten Abdichtungselementes jeweils zumindest teilweise in Form im Wesentlichen einer Kugelhaube beziehungsweise Kugelkalotte erwiesen. Eine Kugelhaube bezeichnet vorliegend eine Form, die auf einen Hohlkugelschnitt, insbesondere mit einer einzigen Schnittebene, zurückzuführen ist, wobei vorliegend auch schnitzartige Formen mit umfasst sind, beispielsweise in Form einer Viertelkugel, die durch einen Kugelschnitt mit zwei Schnittebenen erhalten werden. Dabei muss nicht das gesamte Abdichtungselement vollständig in Form eine Kugelhaube ausgebildet sein. Wichtig ist, dass insbesondere die einander überlappende, und speziell sich einander berührenden, Bereiche des ersten und des zweiten Abdichtungselementes jeweils im Wesentlichen als Kugelhaube ausgebildet sind, insbesondere über den gesamten Bereich ihrer verstellbaren Relativpositionen zueinander. Die Form einer Kugelhaube hat den Vorteil, dass sie in einem bestimmten Bereich, abhängig von der Größe der Kugelhaube, gleiche Eigenschaften hinsichtlich ihrer Oberfläche und Krümmung in verschiedene Raumrichtungen ausgehend von einem Ausgangspunkt aufweist, so dass bei verschiedenen Relativpositionen des ersten und des zweiten Abdichtelementes die Abdichteigenschaften zwischen den beiden Elementen im Bereich überlappender Teile der jeweiligen Kugelhaube gleich bleiben.
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Es werden somit bevorzugt dreidimensional verformte Abdichtungselemente bereitgestellt, die zumindest abschnittsweise die Form einer Kugelhaube aufweisen und einen Hohlraum beziehungsweise Übergaberaum zumindest teilweise einschließen, in dem die Fräsgutübergabe vom Materialzuführbereich des Übergabeförderbandes zum Materialabführbereich des Verladeförderbandes stattfinden kann. Idealist es dabei, wenn die eine Kugelhaube des einen Abdichtungselementes zumindest teilweise und insbesondere zu wesentlichen Teilen im Inneren der anderen Kugelhaube des anderen Abdichtungselementes angeordnet ist. Hierbei werden besonders gute Abdichtungsergebnisse erhalten. Konkret ragt die eine Kugelhaube dabei mit ihrer Aufwölbung in den von der Aufwölbung der anderen Kugelhaube geformten Innenraum, so dass die Außenfläche der inneren Kugelhaube zur Innenfläche der äußeren Kugelhaube ausgerichtet ist.
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Eine Kugelhaube wird in ihrer räumlichen Ausbildung unter anderem durch ihren Radius und die Lage ihres Mittelpunktes, der dem Mittelpunkt der der Kugelhaube zugrundeliegenden Hohlkugel entspricht, definiert. Erfindungsgemäß hat sich nun eine Ausbildung und Anordnung der beiden Kugelhauben des ersten und des zweiten Abdichtungselementes in der Weise als besonders bevorzugt erwiesen, dass die beiden Kugelhauben der beiden Abdichtungselement einen gemeinsamen Mittelpunkt aufweisen. Da die eine Kugelhaube zumindest teilweise im Inneren der anderen Kugelhaube angeordnet sein soll, unterscheiden sich die Radien der beiden Abdichtungselement bei dieser Ausführungsform. Das Abdichtungselement mit dem größeren Radius bildet dabei das außen liegende Element und das Abdichtungselement mit dem kleineren Radius ist das Abdichtungselement, das zumindest teilweise im Inneren des anderen Abdichtungselementes angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die beiden Abdichtungselemente um den gemeinsamen Mittelpunkt zueinander in ihrer Relativposition verstellt werden können beziehungsweise zueinander verdrehbar sind, ohne dass sich dabei die Abdichteigenschaften verändern, zumindest innerhalb eines festgelegten Verstellbereiches, der von der Größe und räumlichen Erstreckung der beiden Kugelhälften abhängt.
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Beim Verladeförderband der Bodenfräsmaschine handelt es sich häufig um ein sogenanntes Anhängeförderband. Dieses ist an einem Maschinenrahmen der Bodenfräsmaschine angehängt und kann, beispielsweise zur jeweiligen Anpassung der Verladeposition, in seiner Höhe und/oder Seitenposition verstellt werden. Das Verladeförderband kann mit anderen Worten um eine horizontale Achse gegenüber dem Maschinenrahmen verschwenkt werden, um beispielsweise die Höhe des Abwurfbereiches des Verladeförderbandes zu verändern, und/oder um eine vertikale Achse verschwenkt werden, um beispielsweise die Seitenausrichtung der Position des Abwurfbereiches des Verladeförderbandes zu verändern. Hierfür ist es nun bevorzugt, wenn der Materialabführbereich (beziehungsweise das Verladeförderband) um eine Verstellachse gegenüber dem Materialzuführbereich (beziehungsweise dem Übergabeförderband) hochschwenkbar und/oder herabschwenkbar ist, wobei der gemeinsame Mittelpunkt auf dieser, im Wesentlichen horizontalen, Achse liegt. Die diesen Varianten zugrunde liegende Erkenntnis geht darauf zurück, dass sich durch eine Positionierung der Kugelhauben mit ihren Mittelpunkten auf wenigstens einer der Schwenkachse ein Verstellbereich ergibt, in dem die Abdichtbedingungen der beiden Kugelhauben zueinander konstant sind (solange sich die beiden Kugelhauben zumindest noch teilweise überlappen), da die Kugelhauben um ihren Mittelpunkt gegeneinander verstellt werden und dadurch ihr Abstand in Radialrichtung bei verschiedenen Verstellpositionen konstant bleibt.
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Eine Anpassung der Abdichtungsvorrichtung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Verladeförderband an der Bodenfräsmaschine in seiner Position, beispielsweise durch seitliches Verschwenken und/oder Verändern des Anstellwinkels des Förderbandes, verändert wird. Dadurch ändert sich die Relativposition des Materialzuführbereiches zum Materialabführbereich. Um eine möglichst einfache, idealerweise automatische, Anpassung der Abdichtungsvorrichtung beziehungsweise insbesondere der Positionierung des ersten Abdichtungselementes zum zweiten Abdichtungselement zu ermöglichen, ist das erste Abdichtungselement bevorzugt am Maschinenrahmen befestigt und das zweite Abdichtungselement am Verladeförderband, insbesondere einem Rahmenelement des Verladeförderbandes. Mit einer Verschwenkung des Verladeförderbandes wird somit gleichzeitig eine Verschwenkung und Anpassung der Position des zweiten Abdichtungselementes gegenüber dem ersten Abdichtungselement erreicht, so dass beispielsweise keine gesonderte Verstellung der Abdichtungsvorrichtung erforderlich ist.
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Grundsätzlich kann das erste und/oder das zweite Abdichtungselement aus mehreren Unterbauteilen aufgebaut sein, wobei es bevorzugt ist, wenn zumindest der Bereich der Kugelhalbschale des ersten und/oder des zweiten Abdichtungselementes einteilig und massiv ist. Über die Ausbildung der Kugelhalbschale an sich hinaus können ferner weitere Elemente, beispielsweise Befestigungs- und/oder Abdichtungselemente vorhanden sein, die idealerweise ebenfalls einstückig mit dem ersten und/oder dem zweiten Abdichtungselement ausgebildet sind, um insbesondere die Montage der Abdichtungselement zu erleichtern.
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Die Aufgabe der Erfindung wird ferner mit einer Bodenfräsmaschine, insbesondere Straßenfräse, gelöst, aufweisend ein Übergabeförderband zum Fördern von Fräsgut von einem Fräswalzenkasten weg zu einem Verladeförderband, das Verladeförderband zum Fördern des Fräsgutes zu einer Abwurfstelle und eine Materialübergabestelle, an der das Material vom Übergabeförderband auf das Verladeförderband übergeladen wird. Erfindungsgemäß ist es zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass die Bodenfräsmaschine an der Materialübergabestelle vom Übergabeförderband zum Transportförderband eine Materialübergabevorrichtung aufweist, wie sie vorstehend beschrieben worden ist. Insbesondere bei Straßenfräsen ist es vorteilhaft, eine Staubentwicklung so weit es geht zu minimieren, da im Arbeitsbetrieb häufig eine Vielzahl von Mitarbeitern auf der und in der Nähe der Straßenfräse tätig sind. Grundsätzlich ist die vorliegende Erfindung auf sämtliche gattungsgemäße Straßenfräsen übertragbar, wobei sich eine Anwendung auf Heck- oder Mittelrotorfräsen vom Frontladertyp als besonders geeignet erwiesen hat.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand insbesondere auch eines Ausführungsbeispiels in den Figuren weiter erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, so dass auch weitere Kombinationen und Anwendungen möglich und von der Erfindung mit umfasst sind. Es zeigen schematisch:
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1 eine Seitenansicht einer gattungsgemäßen Straßenfräse;
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2 einen Teilschnittansicht auf die Seite einer Straßenfräse mit einer erfindungsgemäßen Materialübergabevorrichtung;
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3 eine Detailansicht der Materialübergabevorrichtung aus 2;
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4 eine Querschnittsansicht durch die erfindungsgemäße Materialübergabevorrichtung der 2;
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5 eine Detailansicht der Materialübergabevorrichtung der 4, und
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6 eine schematische Darstellung in Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Materialübergabevorrichtung zur Verdeutlichung des Aufbauprinzips und der Funktionsweise.
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Alle Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgerecht zu verstehen. Ähnliche oder identische Elemente werden in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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1 betrifft eine gattungsgemäße Bodenfräsmaschine 10, wie sie im Stand der Technik bereits bekannt ist. Konkret handelt es sich bei der Bodenfräsmaschine 10 gemäß 1 um eine Straßenfräse vom Frontladertyp mit Heckrotor in Seitenansicht. Im Arbeitsbetrieb fährt die Bodenfräsmaschine 10 in Vorwärtsrichtung 13 (die Rückwärtsrichtung ist mit 14 bezeichnet), wobei eine nicht näher dargestellte Fräswalze in einem Fräswalzenkasten 2 gelagert ist und in den aufzufräsenden Untergrund 11 eintaucht. Die Fräswalze rotiert dabei um eine horizontale und quer zur Arbeitsrichtung verlaufende Rotationsachse. Weitere wesentliche Elemente der Bodenfräsmaschine sind ein Maschinenrahmen 3 mit einem Fahrstand 4 und über Hubsäulen 15 am Maschinenrahmen 3 höhenverstellbar gelagerte Raupenfahrwerke 12 (die Fahrelemente der Bodenfräsmaschine 1 sind in 1 somit Raupenfahrwerke, wobei hier auch alternativ oder ergänzend Radfahrwerke eingesetzt werden können; sichtbar sind in 1 nur die auf der rechten Seite angeordneten Raupenfahrwerke). Die Bodenfräsmaschine 10 umfasst ferner eine Fräsrotorantriebseinrichtung (nicht näher angegeben), vorliegend einen Verbrennungsmotor, über den die für den Betrieb erforderliche Arbeitsenergie zur Verfügung gestellt wird. Zur Kraftübertragung ist dazu ein nicht näher bezeichnetes Antriebsgetriebe vorhanden.
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Ein wesentlicher Aspekt im Betrieb der Bodenfräsmaschine 10 ist der Abtransport des Fräsguts von der Frässtelle. Dazu umfasst die Bodenfräsmaschine zwei in Förderrichtung hintereinander angeordnete Förderbänder, konkret ein Übergabeförderband 17 und ein Verladeförderband 21. Das Übergabeförderband 17 nimmt im Fräswalzenkasten 2 angesammeltes Fräsgut auf und transportiert es durch das Maschineninnere in Arbeitsrichtung nach vorn. An das Übergabeförderband 17 schließt sich in Förderrichtung das Verladeförderband 21 an, das vom Übergabeförderband 17 abgeladenes Fräsgut aufnimmt und weitertransportiert. Beim Verladeförderband 21 handelt es sich um ein sogenanntes Anhängeförderband. Das Verladeförderband 21 ist im Frontbereich des Maschinenrahmens 3 über eine Aufhängung 24 (2) angehängt und über eine in den Einzelheiten nicht näher bezeichnete Verstelleinrichtung 36 gegenüber dem Maschinenrahmen 3 bewegbar. So kann das Verladeförderband 21 beispielsweise um eine horizontale Schwenkachse 35 (in 1 senkrecht zur Betrachtungsebene) in seinem Anstellwinkel γ in Pfeilrichtung c verstellt werden, um beispielsweise die Abwurfhöhe des Verladeförderbandes 21 an verschiedene Verladesituationen anpassen zu können. Das Verladeförderband 21 ist in seiner Position gegenüber dem Maschinenrahmen 3 aber auch seitenverstellbar um die vertikale Schwenkachse 45, so dass der Maschinenführer beispielsweise zwischen einer mittigen Stellung oder einer nach rechts oder links verschwenkten Stellung des Verladeförderbandes 21 wählen kann. Im Arbeitsbetrieb der Bodenfräsmaschine 10 zeigt sich nun, dass insbesondere die Übergabestelle des Fräsguts zwischen dem Übergabeförderband 17 und dem Verladeförderband 21 eine Quelle massiver Staubentwicklung ist, die insbesondere den Maschinenführer und auch die Bodenfräsmaschine 10 im Arbeitsbetrieb begleitende Personen belastet. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass in diesem Bereich bisher üblicherweise eine Materialleiteinrichtung, wie beispielsweise ein Prallblech, angeordnet ist, gegen das das Fräsgut vom Übergabeförderband 17 kommend geschleudert wird und anschließend auf das Verladeförderband 21 herab fällt. Die Erfindung schlägt nun vor, diesen Bereich in der nachstehend beispielhaft erläuterten Weise auszubilden, um insbesondere den Materialfluss des Fräsgutes zu verbessern und der Entstehung von Staub im Übergabebereich entgegen zu wirken.
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Die 2 bis 5 betreffen dabei verschiedene Ansichten einer besonders geeigneten Ausführungsform. 2 ist eine vertikale Seitenlängsschnittsansicht durch die Maschinenmitte in erfindungemäßer Ausführungsform und fasst die erfindungsgemäßen Neuerungen in Bezug auf den mit A eingerahmten Bereich in 1 zusammen. 3 ist eine Teilseitenansicht (ungeschnitten) nachstehend näher erläuterter Einzelheiten des Bereichs B in 2, 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie C in 2 mit Blickrichtung auf die Bodenfräsmaschine 10 und 5 ist eine Detailansicht auf einzelne Elemente aus 4. Die nachstehenden Erläuterungen beziehen sich insbesondere auf eine Zusammenschau dieser 2 bis 5.
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Das Übergabeförderband 17 und das Verladeförderband 21 sind entlang ihrer jeweiligen Förderstrecke jeweils kanalartig eingehaust. Das Übergabeförderband 17 ist dazu in einem Förderkanal 16 innerhalb des Maschinenrahmens 3 gelagert, der das Übergabeförderband 17 zu den Seiten und nach oben hin abdeckt. Das Verladeförderband 21 weist eine Abdeckung 20 auf, die ebenfalls insbesondere eine Abdeckung der Förderstrecke zu den Seiten und nach oben darstellt. Beide Förderbänder 17 und 21 weisen ferner jeweils einen umlaufenden Transportgurt 22 sowie Umlenkrollen 18 und Stützrollen 19 in bekannter Weise zum Fräsguttransport auf. Im Arbeitsbetrieb wird das Fräsgut in einem Materialübergabebereich 5 vom Übergabeförderband 17 auf das Transportförderband 21 abgeworfen. Dieser Materialübergabebereich 5 ist vorliegend mit einer Abdichtvorrichtung 26 als Teil einer Materialübergabevorrichtung 25 zumindest teilweise nach außen, insbesondere zu den Seiten und nach oben hin, abgedichtet. Die Abdichtvorrichtung 26 stellt mit anderen Worten funktionsmäßig das Bindeglied zwischen den Abdeckungen 16/20 des Übergabeförderbandes 17 und des Verladeförderbandes 21 dar.
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Wesentliche Bestandteile der Abdichtvorrichtung 26 sind insbesondere die beiden Abdichtungselemente 31 und 32. Diese sind beide im Wesentlichen in Form einer Kugelhaube KH ausgebildet, wobei sie weitere Bereiche, beispielsweise zur Befestigung, aufweisen, die nicht mehr zum Bereich der Kugelhaube des jeweiligen Abdichtelementes 31 oder 32 gehören. Die Abdichtelemente 31 und 32 entsprechen in Ihrer Form und Kontur somit jeweils im Wesentlichen dem Ausschnitt einer Hohlkugel und sind somit schalenförmig. Die beiden Abdichtungselemente 31 und 32 sind ferner ineinanderliegend in der Weise angeordnet, dass ihre aufgewölbte Außenseite jeweils die Oberseite ist und das Abdichtungselement 32 zum Teil in der durch das Abdichtungselement 31 erhaltenen Schale liegt. Beide Abdichtelemente 31 und 32 sind somit zu wesentlichen Teilen einander überlappend angeordnet, wobei von außen gesehen das Abdichtungselement 31 zumindest teilweise über das Abdichtungselement 32 gestülpt ist. Dadurch wird ein Innenhohlraum 33 von den beiden Abdichtelementen 31 und 32 kappenartig abgedeckt, in dem die Fräsgutübergabe vom Übergabeförderband 17 auf das Verladeförderband 21 erfolgt. Das Abdichtelement 31 ist am Maschinenrahmen 3 der Bodenfräsmaschine 10 und das Abdichtelement 32 ist am Rahmen des Verladeförderbandes 21 gelagert. Mit einer Verstellbewegung des Verladeförderbandes 21 gegenüber dem Maschinenrahmen 3 wird somit auch die Position des Abdichtelementes 32 mit verstellt.
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Nachstehend wird der Ablauf des Materialtransports näher erläutert. Im Fräsbetrieb der Straßenbaumaschine 10 wird Fräsgut 27 vom Untergrund 11, beispielsweise ein Straßenbelag, mit Hilfe der Fräswalze (nicht dargestellt) abgetragen. Das Fräsgut 27 wird von dem Fräswalzenkasten 2 über das Übergabeförderband 17 zur Materialübergabevorrichtung 25 transportiert. Über das Ende des Übergabeförderbandes 17 wird der Materialübergabevorrichtung 25 somit Fräsgut zugeführt. Dieser Bereich der Materialübergabevorrichtung wird als Materialzuführbereich 39 bezeichnet. Passiert das Fräsgut 27 die Umlenkrolle 18 in Förderrichtung a, wird es in Richtung des Verladeförderbandes 21 geschleudert und passiert dabei in einer Flugbahn den von den beiden Abdichtungselementen 31 und 32 abgeschirmten Innenraum 33 der Materialübergabevorrichtung 25. Das Fräsgut 27 wird somit direkt und frei von Hindernissen vom Übergabeförderband 17 auf das Verladeförderband 21 abgeworfen, ohne vorher beispielsweise durch eine Materialumlenkeinrichtung, wie beispielsweise einem Prallblech, umgelenkt zu werden. Vom Verladeförderband 21 wird das Fräsgut anschließend über einen Materialabführbereich abtransportiert und schließlich an gewünschter Stelle abgeworfen, beispielsweise in einen Lastwagen mit geeigneter Ladefläche zum Abtransport des Fräsguts 27.
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Eine Person, die sich während des Betriebes der Straßenbaumaschine 10 auf dem Fahrstand 4 befindet, wird durch die Abdichtungsvorrichtung 26 vor staubendem Material 27 aus dem Materialübergabebereich 5 geschützt, da die Abdichtungsvorrichtung 26 durch die zwei übereinander liegende Abdichtungselemente 31 und 32 eine Barriere schafft, die einen Austritt von Staub oder fliegenden Partikeln des Fräsguts 27 aus dem Übergabebereich in die Außenumgebung verhindert.
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Wesentliche Bedeutung kommt dabei der konkreten Ausbildung der beiden Abdichtungselemente 31 und 32 in Form von Kugelhauben zu. Die Abdichtungselemente 31 und 32 sind insbesondere im Bereich ihrer gegenseitigen Überlappung (wobei hier insbesondere ein Übereinanderliegen der beiden Kugelhauben vom Kugelmittelpunkt nach außen gemeint ist) im Wesentlichen als Kugelhaube ausgebildet. Dazu sind die der jeweiligen Kugelhaube zugrunde liegenden Kugelquerschnitte Q1 und Q2 in den 3 (Seitenschnittansicht) und 5 (Querschnittsansicht) angegeben. Die Kugelhaube des Abdichtungselementes 31 mit dem Querschnitt Q1 und dem Radius R1 ist dabei etwas größer bezüglich ihres Radius' ausgebildet als das Abdichtungselement 32 mit der Querschnitt Q2 und dem Radius R2. Die beiden Kugelhauben der Abdichtungselemente 31 und 32 sind dabei in der Weise relativ zueinander angeordnet, dass ihre Mittelpunkte M aufeinander liegen beziehungsweise räumlich gesehen an ein und derselben Stelle liegen, somit einen gemeinsamen Mittelpunkt M bilden. Dadurch können die beiden Abdichtungselemente 31 und 32 um den Mittelpunkt M gegeneinander verstellt werden, ohne dass sich ihr (Abdichtungs-)Abstand im Überlappungsbereich in Radialrichtung verändert. Im Ergebnis werden zwischen beiden Kugelhälften innerhalb des vorgesehenen Verstellbereiches beider Elemente zueinander immer konstante Abdichtergebnisse erhalten, auch wenn sich die Relativposition der Kugelhauben ändert.
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Wie vorstehend bereits erwähnt, ist das Verladeförderband 21 relativ zum Maschinenrahmen 3 bewegbar, konkret um die vertikale Seitenschwenkachse 45 und die horizontale und quer zur Vorwärtsrichtung 13 verlaufende Ab- und Aufschwenkachse 35. Der gemeinsame Mittelpunkt M der beiden Kugelhauben (beziehungsweise der als Kugelhaube ausgebildeten Bereich der Abdichtungselemente 31 und 32) liegt ferner auf der Seitenschwenkachse 45 und auch auf der Ab- und Aufschwenkachse 35 beziehungsweise in deren Schnittpunkt. Diese spezielle Anordnung hat zur Folge, dass bei einer Verstellung der Relativposition des Verladeförderbandes 21 gegenüber dem Maschinenrahmen 3 um eine oder beide der Achsen 35 und 45 der Abstand der beiden Abdichtungselemente 31 und 32 im Bereich ihrer Kugelhauben konstant bleibt, so dass beispielsweise zur Aufrechterhaltung der Abdichtung des Materialübergabebereiches 5 nach außen keine gesonderte Positionsanpassung der Abdichtungselemente 31 und 32 in Bezug auf ihr Befestigungselement (Maschinenrahmen 3 oder Verladeförderband 21) erforderlich ist. Im Prinzip wird durch die wenigstens teilweise Ausbildung der Abdichtungselemente 31 und 32 als Kugelhauben in diesem Überlappungsbereich eine einem Kugelgelenk angenäherte Struktur erhalten.
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Insbesondere die 4 und 5 verdeutlichen die unter Verwendung insbesondere der beiden Abdichtungselemente 31 und 32 erhaltene zumindest teilweise Einkapselung des Materialübergabebereiches 5. Nach oben und zu den Seiten wird eine Abschottung des Materialübergabebereiches 5 im Wesentlichen durch die im Bereich ihrer Kugelhauben einander überlagernden Abdichtungselemente 31 und 32 erhalten. Zu den Seiten und nach unten sind eine Seitenbegrenzung 37 und ein Auffangbereich 38 vorhanden, die ebenfalls zumindest teilweise zur Abdichtung des Materialübergabebereiches 5 nach außen beitragen.
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6 zeigt eine sehr stark schematisierte Übersicht eines Vertikalschnitts in Arbeitsrichtung der Bodenfräsmaschine 10 durch den Materialübergabebereich 5, um das grundsätzliche Funktionsprinzip der Erfindung noch weiter zu verdeutlichen. Hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus der Materialübergabevorrichtung 25 wird Bezug auf die vorstehenden Ausführungen, insbesondere 2, genommen. Entscheidend für die Ausbildung der Materialübergabevorrichtung 25 ist die Grundidee, eine Abdichtung des Materialübergabebereiches 5 zwischen den beiden Förderbändern 17 und 21 mit wenigstens zwei Abdichtelementen 31 und 32 so auszubilden, dass eine Abdichtung auch bei einer Relativbewegung aufrecht erhalten bleibt. Grundsätzlich sind dabei Formen denkbar, die geeignet für nur eine Bewegungsrichtung, beispielsweise eine Schwenkbewegung um eine Achse, sind. Die Vorteile der Erfindung treten allerdings ganz besonders deutlich dann hervor, wenn die Form der Abdichtelemente 31 und 32 so zueinander gewählt ist, dass auch mehrere Bewegungen, beispielsweise Stellbewegungen um zwei zueinander senkrecht verlaufende Stellachsen, bei Aufrechterhaltung der Abdichtung möglich sind. Für diesen Fall eignet sich ganz besonders die Verwendung von Kugelhaubenstrukturen in den Abdichtelementen und die Anordnung des Mittelpunktes der Kugelhauben im Schnittpunkt der Bewegungs- beziehungsweise Schwenkachsen der Abdichtelemente.
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Der konkrete Aufbau der Materialübergabevorrichtung 25 umfasst neben dem Materialzuführbereich 39 des Übergabeförderbandes 17, über den Fräsgut 27 in den Materialübergabebereich 5 beziehungsweise in den Innenhohlraum 33 der beiden Abdichtelemente 31 und 32 gefördert wird, den Materialabführbereich 40 des Verladeförderbandes 21, über das das Fräsgut aus dem Innenhohlraum 33 heraus- und abtransportiert wird. Der insbesondere von den Abdichtelementen 31 und 32 zu den Seiten und nach oben eingekapselte Innenhohlraum 33, in dem der Fräsgutübertrag vom Übergabeförderband 17 auf das Verladeförderband 21 erfolgt, ermöglicht dabei einen direkten und ungehinderten Abwurf des Fräsguts 27 auf dem Folgeförderband (Verladeförderband 21), ohne dass hierzu ein separate Materialleiteinrichtung, gegen die das Fräsgut im Stand der Technik geschleudert wird, erforderlich ist.
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Der Materialzufuhrbereichs 39 und der Materialabführbereich 40 münden jeweils in den Hohlraum 33, wobei die beiden Mündungsbereiche unterschiedlich ausgerichtet sein können, wie dies beispielhaft in 6 in vertikaler Richtung angedeutet ist. Hierbei ist das erste Materialfördermittel 17 mit einem geringeren Winkel gegenüber einer Horizontalen ausgerichtet im Vergleich zu dem zweiten Materialfördermittel 21. Das Abdichtelement 31 ist ferner am Maschinenrahmen 3 befestigt und das Abdichtelement 32 am Verladeförderband 21. Bei einer Relativbewegung des Verladeförderbande 21 zum Maschinenrahmen 3 erfolgt daher auch gleichzeitig eine Relativverstellung der Abdichtelemente 31 und 32 zueinander. Die Anpassung der Stellung der Abdichtelemente 31 und 32 erfolgt somit innerhalb des für das Verladeförderband 21 vorgesehenen Verstellbereiches automatisch, so dass eine eigenständige Nachjustierung nicht erforderlich ist.
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Das erste Abdichtungselement 31 ist in vertikaler Richtung oberhalb des zweiten Abdichtungselementes 32 angeordnet und überdeckt das zweite Abdichtungselement zumindest teilweise, Im vorliegenden Beispiel haben die beiden Abdichtungselemente 31, 32 eine gemeinsame Abdeckung von etwa 90% bis 95% bezogen auf ihre jeweilige Oberfläche, wobei sich die beiden Oberflächen nur geringfügig in ihrer Fläche unterscheiden. Hierbei kann eine äußere Oberfläche des unteren Abdichtungselementes 32 so glatt ausgebildet sein, dass eine Innenseite des darüber angeordneten Abdichtungsmittels 31 mit der Oberfläche des zweiten Abdichtungselementes 32 in Wirkverbindung steht beziehungsweise in direktem Kontakt zu diesem auf diesem gleitet.
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Die beiden Abdichtungselemente 31, 32 können jeweils einstückig gefertigt sein und insbesondere aus Metall und/oder Kunststoff bestehen.
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Die erfindungsgemäße Materialübergabevorrichtung 25 mit Abdichtungsvorrichtung 26 kann grundsätzlich an allen Maschinen und Förderanlagen verwenden werden, an denen mindestens zwei Materialfördermittel, beispielsweise Förderbänder, in Reihe angeordnet sind. Besonders deutlich treten die Vorteile der Erfindung bei Bodenfräsmaschinen, insbesondere Straßenfräsen, beispielsweise als Heck- oder Mittelrotormaschinen mit Frontverladung, hervor.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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