-
Die Erfindung betrifft einen Werkzeugverbund für eine Fräswalze, einen Fräswerkzeughalter für einen Werkzeugverbund sowie eine Fräswalze mit einem solchen Werkzeugverbund.
-
Insbesondere beim Einsatz von sogenannten Bodenfräsmaschinen, konkret Straßenfräsen, Recyclern und Stabilisierern, kommen üblicherweise Fräswerkzeuge zum Einsatz, die über geeignete Fräswerkzeughalter über den Außenmantel eines Tragrohrs verteilt angeordnet sind und an diesen gehalten werden. Diese als Fräswalze bezeichnete Gesamtheit ist bei solchen Bodenfräsmaschinen üblicherweise am Maschinenrahmen angetrieben und um eine horizontale und quer zur Arbeitsrichtung verlaufende Rotationsachse rotierend gelagert und greift im Arbeitsbetrieb in den Bodenuntergrund ein. Dabei wird Bodenmaterial in der gewünschten Frästiefe aufgefräst. Typischerweise sind die Fräswerkzeuge beispielsweise als Rundschaftmeißel in bekannter Weise ausgebildet. Die Fräswerkzeuge werden jeweils von einem Fräswerkzeughalter gehalten, der das Bindeglied zwischen dem Fräswerkzeug und dem Tragrohr darstellt. Gattungsgemäße Fräswerkzeughalter umfassen dazu jeweils ein Basisteil mit einer Bodenseite zur Befestigung an dem Tragrohr der Fräswalze und einer der Bodenseite gegenüberliegenden Oberseite. Das Basisteil ist somit dasjenige Teil, das im installierten Zustand zum Tragrohr hin orientiert ist und insbesondere direkt auf der Außenmantelfläche des Tragrohrs mit diesem, beispielsweise über eine Schweiß- und/oder Schraubverbindung, verbunden ist. Der Bodenseite des Basisteils in Radialrichtung des Tragrohrs gegenüberliegend ist die Oberseite des Basisteils, die somit diejenige Seite des Basisteils beschreibt, die die Außenfläche des Basisteils im installierten Zustand bildet. Ferner ist ein von der Oberseite des Basisteils aufragender Halteteil vorhanden, der der konkreten Aufnahme des Fräswerkzeugs dient. Dazu ist im Halteteil ein diesen von seiner in Umlaufrichtung der Fräswalze Vorderseite hin zu seiner Rückseite durchlaufender Aufnahmekanal zur Aufnahme des Fräswerkzeugs vorhanden. Konkret nimmt der Aufnahmekanal beispielsweise den Schaft eines Rundschaftmeißels auf. Die Umlaufrichtung beschreibt dabei diejenige Fortbewegungsrichtung, die die Fräswalze beziehungsweise der Fräswerkzeughalter im auf dem Tragrohr installierten Zustand im Arbeitsbetrieb inne hat. Die Umlaufrichtung orientiert sich dabei naturgemäß in Richtung der Arbeitsspitze des Fräswerkzeugs. Der Aufnahmekanal stellt eine, idealerweise lineare, Durchgangsbohrung im Halteteil dar, die ergänzend beispielsweise auch mit Spülöffnungen und/oder anderweitigen Erweiterungen ausgestattet sein kann.
-
Um einen gleichmäßigen Arbeitsbetrieb der rotierenden Fräswalze zu ermöglichen, ist üblicherweise eine Vielzahl von Fräswerkzeugen respektive Fräswerkzeughaltern auf dem Tragrohr angeordnet. Die Gesamtheit von wenigstens zwei in Umlaufrichtung hintereinander angeordneten Fräswerkzeughaltern wird nachstehend als Werkzeugverbund beziehungsweise Halterverbund bezeichnet. Die Fräswerkzeughalter sind in Umlaufrichtung hintereinander und mit einem Versatz in Axialrichtung der Rotationsachse der Fräswalze versetzt angeordnet, um Fräsarbeiten möglichst über die gesamte Axiallängserstreckung bzw. Breite der Fräswalze zu ermöglichen. Dazu sind die Fräswerkzeuge auf der Außenmantelfläche des Tragrohrs häufig in Form von Wendeln angeordnet, die je nach Ausführungsform beispielsweise jeweils zur Mitte hin verlaufen, um in dieser Richtung einen entsprechenden Materialtransport des Fräsguts zum erleichterten Abtransport des Fräsguts beispielsweise aus einem Fräswalzenkasten zu ermöglichen. Entsprechende Anordnungen sind ebenfalls im Stand der Technik bekannt. Die Erfindung betrifft somit insbesondere auch einen Werkzeugverbund für eine Fräswalze mit wenigstens einem in Umlaufrichtung der Fräswalze vorderen und wenigstens einen in Umlaufrichtung der Fräswalze unmittelbar dahinter mit einem Versatz in Axialrichtung der Rotationsachse der Fräswalze angeordneten hinteren Fräswerkzeughalter, wobei jeder der Fräswerkzeughalter jeweils zur Aufnahme eines Fräswerkzeugs, insbesondere eines Rundschaftmeißels, ausgebildet ist. Die wenigstens zwei Fräswerkzeughalter des erfindungsgemäßen Werkzeugverbundes sind somit in Umlaufrichtung unmittelbar hintereinander und insbesondere auch zueinander bündig und ganz besonders wenigstens teilweise aneinander formschlüssig anliegend angeordnet, so dass der Bodeneingriff der wenigstens zwei Fräswerkzeuge zuerst über das Fräswerkzeug des vorderen Fräswerkzeughalters und anschließend leicht versetzt dazu des hinteren Fräswerkzeughalters erfolgt.
-
Die Anzahl und Dichte der auf dem Tragrohr der Fräswalze angeordneten Fräswerkzeuge respektive Fräswerkzeughalter kann je nach Anwendungsbereich stark variieren. Insbesondere für sogenanntes Mikrofeinfräsen, bei dem es nicht in erster Linie um einen möglichst tiefen und damit großvolumigen Abbau von Bodenmaterial geht, sondern eher um die Erhöhung und/oder Wiederherstellung der Fahrbahngriffigkeit und/oder -ebenheit, erfolgt regelmäßig eine besonders dichte Anordnung von Fräswerkzeugen auf dem Tragrohr der Fräswalze. Beim Mikrofeinfräsen werden häufig nur wenige Millimeter der Deckschicht abgetragen, insbesondere bei der Instandsetzung von Straßen, wobei eine Oberflächenrauhigkeit von nur wenigen Millimetern toleriert wird. Die einzelnen Fräswerkzeuge sind daher in Linienabständen mit üblicherweise bis zu 6 mm auf dem Tragrohr angeordnet. Der Linienabstand zweier Fräswerkzeuge entspricht dabei dem Abstand der Schneidkreise der beiden Fräswerkzeuge in Axialrichtung der Rotationsachse der Fräswalze. Dabei muss es sich nicht zwangsläufig um zwei in Umlaufrichtung direkt hintereinander angeordnete Fräswerkzeuge handeln.
-
Im Arbeitsbetrieb sind die Fräswerkzeuge naturgemäß erheblichem Verschleiß ausgesetzt, so dass ein häufiger Austausch der Fräswerkzeuge erforderlich ist. Insbesondere bei Fräswalzen zum Mikrofeinfräsen ist dieser Vorgang allerdings äußerst kompliziert, insbesondere aufgrund der dichten Anordnung der Fräswerkzeuge. Die dann herrschenden sehr engen Platzverhältnisse verkomplizieren den Austausch einzelner Fräswerkzeuge, insbesondere dann, wenn dazu ein Austreiben des Meißels von der Rückseite des Aufnahmekanals kommend zur Vorderseite hin, beispielsweise mittels eines Meißelaustreibers, erforderlich ist. Entsprechend treten bei herkömmlichen Fräswalzen in dieser Situation häufig Handquetschungen und andere Verletzungen auf. Beziehungsweise der Zugang zur Rückseite ist versperrt und die Rundschaftmeißel müssen am Meißelkopf herausgezogen beziehungsweise herausgeschlagen werden.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Werkzeugverbund, einen Fräswerkzeughalter sowie eine Fräswalze anzugeben, die insbesondere für Mikrofeinfräsarbeiten mit geringen Linienabständen der Fräswerkzeuge geeignet ist, wobei ein gegenüber dem Stand der Technik verbesserter Austausch der Fräswerkzeuge möglich ist.
-
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem Werkzeugverbund, einem Fräswerkzeughalter und einer Fräswalze gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Der wesentliche Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass zur Aufstützung einer Fräswerkzeugwechseleinrichtung ein Aufstützbereich am Fräswerkzeughalter vorgesehen ist, der eine Aufstützfläche beim Werkzeugwechsel des in Umlaufrichtung davor angeordneten vorderen Fräswerkzeughalters zur Verfügung stellt. Konkret weist wenigstens der hintere Werkzeughalter des erfindungsgemäßen Werkzeugverbundes am Basisteil einen Aufstützbereich auf, auf dem ein Abstützen einer Fräswerkzeugwechseleinrichtung zum Austreiben des Fräswerkzeugs des vorderen Fräswerkzeughalters möglich ist. Damit wird eine Auflagefläche eines Fräswerkzeughalters für den Wechselvorgang genutzt, bei dem während dieses Vorgangs das Fräswerkzeug gerade nicht gewechselt wird. Der Fräswerkzeugwechsel erfolgt vielmehr bei dem in Umlaufrichtung davor angeordneten Fräswerkzeughalter. In den Wechselvorgang werden erfindungsgemäß entsprechend zwei Fräswerkzeughalter eingebunden. Der vordere Fräswerkzeughalter, an dem der Werkzeugwechsel erfolgt, und der hintere Fräswerkzeughalter, der zur Abstützung und, wie nachstehend noch weiter angegeben wird, insbesondere auch zur Führung eines Wechselwerkzeuges, insbesondere eines Austreibmeißels, dient, wirken somit für den Fräswerkzeugwechsel als einander ergänzende funktionale Gesamtheit. Dieser Aufstützbereich ist in Werkzeugvorschubrichtung ferner neben dem Halteteil des Fräswerkzeughalters angeordnet. Er befindet sich somit ausdrücklich nicht in Umlaufrichtung vor oder hinter dem Fräswerkzeughalter. In auf dem Fräsrohr installiertem Zustand des Fräswerkzeughalters liegen der Halteteil und der Aufstützbereich somit in Axialrichtung der Rotationsachse der Fräswalze nebeneinander. Charakteristisch ist ferner, dass der Aufstützbereich in Richtung zum vorderen Fräswerkzeughalter hin offen ausgebildet ist, um eine Werkzeugführung vom Aufstützbereich des hinteren Fräswerkzeughalters hin zur rückseitigen Öffnung des Aufnahmekanals des vorderen Fräswerkzeughalters zu ermöglichen. Dies bedeutet, dass der Aufstützbereich nicht durch beispielsweise ein Wandelement oder ähnliches in Richtung zum vorderen Fräswerkzeughalter abgegrenzt ist, sondern sich vielmehr offen in Richtung zum vorderen Fräswerkzeughalter hin erstreckt. Dies ermöglicht eine hindernisfreie Führung der Fräswerkzeugwechseleinrichtung vom hinteren Fräswerkzeughalter hin zum vorderen Fräswerkzeughalter. Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung des Werkzeugverbundes wird der für den Werkzeugwechsel verfügbare Bauraum insgesamt somit erheblich vergrößert, da der Bediener zum Einbringen der Fräswerkzeugwechseleinrichtung nicht auf einen einzelnen Fräswerkzeughalter limitiert ist. Er kann vielmehr zur Abstützung der Fräswerkzeugwechseleinrichtung auf den in Umlaufrichtung dahinterliegenden Fräswerkzeughalter zurückgreifen, so dass insgesamt ein komfortabler und in Bezug auf Quetschungen und Verletzungen der Hand risikoverminderter Wechselvorgang zum Führen der Fräswerkzeugwechseleinrichtung, insbesondere eines Meißelaustreibers, beim Ausschlagen des Fräswerkzeugs möglich ist.
-
Der Aufstützbereich ist dabei grundsätzlich so bemessen, dass er eine ausreichend große Aufstützfläche für die Fräswerkzeugwechseleinrichtung während des Austauschprozesses zur Verfügung stellt. Vorzugsweise ist der Aufstützbereich in Richtung der Öffnung des Aufnahmekanals des vorderen Fräswerkzeughalters längserstreckt ausgebildet. Dies bedeutet, dass der Aufstützbereich in Umlaufrichtung der Fräswalze beim installierten Fräswerkzeughalter größer dimensioniert ist als in Axialrichtung der Rotationsachse der Fräswalze beziehungsweise quer zur Umlaufrichtung. Der Aufstützbereich ist mit anderen Worten in Umlaufrichtung langgezogen, beispielsweise sich über die Gesamtlänge des Fräswerkzeughalters in Umlaufrichtung der Fräswalze erstreckend, ausgebildet und gleichzeitig in Bezug auf seine Erstreckung senkrecht dazu in Axialrichtung der Rotationsachse vergleichsweise schmal. Auf diese Weise wird einerseits ein Aufstützbereich erhalten, der eine ausreichende Aufstützfläche in Richtung des vorderen Fräswerkzeughalters zur Verfügung stellt. Andererseits gelingt durch die vergleichsweise schmale Ausbildung des Aufstützbereichs in Axialrichtung auch eine schmale Gesamtausbildung des Fräswerkzeughalters, so dass beispielsweise in Axialrichtung nebeneinander eine vergleichsweise dichte Anordnung von Fräswerkzeughaltern, wie sie insbesondere beim Mikrofeinfräsen erwünscht ist, möglich ist.
-
Der Aufstützbereich dient im Wesentlichen als Hebelauflage für eine Werkzeugwechseleinrichtung. Diese kann insbesondere als Ausschlagmeißel in im Stand der Technik bekannter Weise ausgeführt sein. Ein solcher Ausschlagmeißel umfasst einen gebogenen Endbereich auf, der zum Austreiben des Meißel mit seiner Spitze von hinten in den Aufnahmekanal für das Fräswerkzeug im Halteteil eingeführt wird. Dabei ist es nun vorgesehen, dass der Ausschlagmeißel im Bereich der Biegung auf dem Aufstützbereich aufliegt und sich auf diesem abstützt. Auf diese Weise steht das gegenüberliegende Ende das Ausschlagmeißels, auf das beispielsweise Hammerschläge aufgebracht werden, schräg nach hinten von der Fräswalze ab, so dass für den Bediener ausreichend Platz zum Aufbringen der Hammerschläge zur Verfügung steht. Um nun ein Abrutschen der auf dem Aufstützbereich ausliegenden Fräswerkzeugwechseleinrichtung, insbesondere in Axialrichtung der Fräswalze, zu gewährleisten, umfasst der Aufstützbereich vorzugsweise eine Einrichtung zur Führungsstabilisierung der Fräswerkzeugwechseleinrichtung. Diese Einrichtung zeichnet sich somit dadurch aus, dass sie senkrecht zur Radialrichtung zur Rotationsachse der Fräswalze und insbesondere in Axialrichtung der Fräswalze wenigstens ein Mittel aufweist, das ein Verrutschen der Fräswerkzeugwechseleinrichtung während des Wechselbetriebes in diese entsprechende Richtung verhindert oder zumindest erschwert. Grundsätzlich kommen hierzu eine Vielzahl von verschiedenen Einrichtungen in Frage, wie beispielsweise Bewegungshindernisse, u. a. Anschlagstege, Begrenzungsvorsprünge etc. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass insbesondere auch der Aufstützbereich im Arbeitsbetrieb einer erheblichen Materialbelastung, beispielsweise durch vorbeigleitendes Fräsgut, unterworfen ist, hat sich jedoch eine Ausbildung des Aufstützbereiches in Form einer Aufstützmulde als besonders bevorzugt erwiesen. Bei dieser Ausführungsform ist der Aufstützbereich in Richtung zur Bodenseite des Basisteils hin somit eingewölbt. Eine Einwölbung liegt allgemein dann vor, wenn die Oberfläche im Vergleich zu den an die Einwölbung angrenzenden Bereichen vertieft ist beziehungsweise im installierten Zustand des Fräswerkzeugs zum Fräsrohr hin vertieft ist. Diese Aufstützeinwölbung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass sie einen besonders robusten und unter Umständen auch massiven Aufbau aufweisen kann und auf diese Weise auf filigrane Zusatzeinrichtungen zur Führungsstabilisierung der Fräswerkzeugwechseleinrichtung verzichtet werden kann. Darüber hinaus sind solche Einwölbungen produktionstechnisch sehr leicht zu erhalten, beispielweise während des Schmiedens der Fräswerkzeughalter etc.
-
Die Einwölbung kann grundsätzlich beispielsweise schalenförmig mit einem rund umlaufenden Rand ausgebildet sein. Ideal ist es allerdings, wenn die Einwölbung insgesamt linear erstreckt, speziell mit ihrer Längsachse zum vorderen Fräswerkzeughalter hin, ausgebildet ist. Dazu ist der Aufstützbereich beispielsweise in Form einer ellipsenförmigen Einwölbung und ganz besonders in Form einer Führungsrinne beschaffen. Eine Führungsrinne zeichnet sich allgemein dadurch aus, dass sie eine längserstreckte Einwölbung entlang einer Längsachse aufweist und quer dazu über ihre Längserstreckung hinweg ein im Wesentlichen V- oder U-förmiges Profil aufweist. Mit Profil ist dabei der Oberflächenverlauf der Führungsrinne in Schnittansichten quer zur Längserstreckung bezeichnet. Neben einem Anfang und einem Ende zeichnet die Rinne somit insbesondere eine Fußlinie, die den Verlauf der Tiefpunkte der Führungsrinne entlang ihrer Längserstreckung bezeichnet, und zu beiden Seiten hierzu jeweils ein Rinnenrand aus. Idealerweise ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Längsachse der Führungsrinnen, d. h. die Achse, die beispielsweise durch den Randverlauf und/oder den Verlauf der Rinnenfußlinie erhalten wird, in ihrer Längsachse im Wesentlichen in Umlaufrichtung orientiert verläuft. Die Führungsrinne ist mit anderen Worten an dem hinteren Fräswerkzeughalter in der Weise im Basisteil angeordnet, dass sie zum vorderen Fräswerkzeughalter hin verläuft, wie insbesondere auch die beiden Rinnenränder. Durch die Rinnenwände, d. h. der Teil der Rinne zwischen dem Rand und der Fußlinie, wird somit ein Bewegungshindernis für eine in der Rinne geführtes Fräswerkzeugwechseleinrichtung quer zur Umlaufrichtung bzw. in Axialrichtung der Fräswalze erhalten, so dass ein diesbezügliches Verrutschen der Fräswerkzeugwechseleinrichtung verhindert oder zumindest erheblich erschwert ist. Das Profil der Führungsrinne ist darüber hinaus besonders bevorzugt an die Form der Fräswerkzeugwechseleinrichtung angepasst in der Weise, dass einerseits ausreichende Platz für die Fräswerkzeugwechseleinrichtung vorhanden ist und andererseits eine ausreichend hohe Führungsstabilität durch die Führungsrinne für die Fräswerkzeugwechseleinrichtung erhalten wird.
-
Grundsätzlich ist es wichtig, dass der Aufstützbereich eine ausreichend große und sichere Aufstützfläche für die Fräswerkzeugwechseleinrichtung zur Verfügung stellt. Dazu schließt der Aufstützbereich und insbesondere die Einrichtung zur Führungsstabilisierung in Axialrichtung bevorzugt nach vorne bündig mit dem Vorderrand des Basisteils ab beziehungsweise erstreckt sich bis an den vorderen Rand. Ergänzend oder alternativ sind der Aufstützbereich des hinteren Fräswerkzeughalters und insbesondere die Einrichtung zur Führungsstabilisierung ferner in der Weise ausgebildet, dass ein bündiger Abschluss in Axialrichtung mit dem Rand des Basisteils des in Umlaufrichtung vorderen Fräswerkzeughalters vorliegt. Das Ende des Aufstützbereichs zur Seite bzw. in Axialrichtung der Fräswalze stellt somit vorzugsweise auch gleichzeitig das Ende des Fräswerkzeughalters in Umlaufrichtung dar. Auch auf diese Weise sind eine verhältnismäßig schmale Ausbildung des Fräswerkzeughalters und eine dichte Gesamtanordnung leichter möglich.
-
Vorzugsweise sind der Aufstützbereich und insbesondere die Führungsrinne in Umlaufrichtung nach vorn abfallend ausgebildet. Dies bedeutet, dass das in Umlaufrichtung vordere Ende des Aufstützbereiches vorzugsweise einen kleineren Abstand in Radialrichtung zur Mantelfläche des Tragrohrs innehat als das hintere Ende. Vom hinteren Fräswerkzeughalter aus gesehen ist der Aufstützbereich somit in Richtung des vorderen Fräswerkzeughalters absinkend ausgebildet. Dadurch wird eine Führung der Fräswerkzeugwechseleinrichtung in Richtung zum vorderen Fräswerkzeughalter erhalten, so dass der Werkzeugwechsel abermals zuverlässiger und sicherer erfolgt.
-
Das Basisteil und der Halteteil können grundsätzlich entweder zwei einzelne Bauelemente sein oder aber als einstückige und massive Gesamtheit ausgebildet sein. Beide Ausführungsvarianten sind von der Erfindung mit umfasst. In diesem Zusammenhang wird ferner festgehalten, dass am Halteteil selbstverständlich auch eine Einrichtung in Form eines Wechselhalters vorgesehen sein kann, der als weitere auswechselbare Einheit zwischen einem Grundkörper des Halteteils und dem Fräswerkzeug in im Stand der Technik ebenfalls bekannter Weise ausgebildet sein kann. Das Basisteil kann einen zumindest näherungsweise quaderförmigen Grundkörper umfassen, der vorzugsweise ergänzend eine in Radialrichtung vom Grundkörper nach außen vorstehende Halteaufwölbung aufweist, die zur Aufnahme und Lagerung des Halteteils dient. Der Halteteil ist dagegen insbesondere als im Wesentlichen zylinderförmiges Element mit zentralem Aufnahmekanal ausgebildet. Die Zylinderlängsachse verläuft dabei von vorn nach hinten in Richtung zum Tragrohr abfallend, so dass das eingesetzte Fräswerkzeug in Umlaufrichtung schräg nach vorn von der Fräswalze absteht. Vorzugsweise sind der Aufstützbereich und insbesondere die Einrichtung zur Führungsstabilisierung nun in der Weise ausgebildet, dass er/sie an die Halteaufwölbung am Basisteil in Axialrichtung bzw. quer zum vorderen Fräswerkzeughalter an die Halteaufwölbung des Basisteils angrenzt beziehungsweise die Seitenwand der Halteaufwölbung gleichzeitig die Seitenbegrenzung des Aufstützbereiches und insbesondere der Führungsrinne bildet. Der Aufstützbereich und insbesondere die Einrichtung zur Führungsstabilisierung verlaufen somit vorzugsweise neben dieser Halteaufwölbung, wodurch ebenfalls eine besonders effiziente Bauraumausnutzung gelingt.
-
Wie vorstehend bereits erwähnt, sind die vorhandenen Fräswerkzeughalter häufig in Form von die Außenmantelfläche des Tragrohrs umlaufenden Wendeln auf dem Tragrohr der Fräswalze angeordnet. Insbesondere bei für Mikrofeinfräsprozesse geeigneten Fräswalzen können dabei für Fräswalzen in üblichen Breiten sogar insgesamt über 1000 Fräswerkzeughalter auf einem einzelnen Tragrohr angeordnet sein. Es hat sich hier nun als bevorzugt erwiesen, wenn der vordere Fräswerkzeughalter und der hintere Fräswerkzeughalter des erfindungsgemäßen Werkzeugverbundes baugleich ausgebildet sind. Dies setzt voraus, dass die verwendeten Fräswerkzeughalter in Umlaufrichtung an ihrer vorderen Seite idealerweise komplementär zu ihrer hinteren Seite ausgebildet sind, um eine insbesondere formschlüssige Anordnung mehrerer Fräswerkzeughalter in Umlaufrichtung hintereinander zu ermöglichen.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in einem Fräswerkzeughalter für einen Werkzeugverbund, wie er vorstehend beschrieben worden ist. Zu Einzelheiten der Ausbildung des Fräswerkzeughalters und in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen wird auf die vorstehenden Ausführungen zu den erfindungsgemäßen Fräswerkzeughaltern Bezug genommen. Dabei ist ein erfindungsgemäßer Fräswerkzeughalter gemäß den vorstehenden Ausführungen insbesondere in der Weise ausgebildet, dass er einen zur Vorderseite des Fräswerkzeugs hin offenen in Form einer Führungsrinne ausgebildeten Aufstützbereich zur Abstützung einer Fräswerkzeugwechseleinrichtung aufweist, wobei die Führungsrinne idealerweise in Umlaufrichtung nach vorn abfallend ausgebildet ist. Hinsichtlich weiterer Anordnungsalternativen und bevorzugte Ausführungsformen des Fräswerkzeughalters wird insbesondere auf die vorherstehenden Ausführungen Bezug genommen. Die in Umlaufrichtung nach vorn abfallende Ausbildung der Führungsrinne ermöglicht eine besonders günstige Hebelabstützung für einen Meißelaustreibdorn eines Austriebmeißels, wie er im Stand der Technik bekannt ist. Eine derartige Ausbildung der Führungsrinne trägt darüber hinaus dem Umstand Rechnung, dass die Fräswerkzeugwechseleinrichtung im praktischen Einsatz häufig schräg zur Außenmantelfläche des Fräsrohrs angesetzt wird, so dass auf diese Weise der Verlauf der Auflagefläche des Aufstützbereichs an die üblicherweise vorliegende Lage der Fräswerkzeugwechseleinrichtung angepasst ist.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt schließlich auch in einer Fräswalze mit einem Werkzeugverbund, wie er vorstehend beschrieben worden ist. Der Werkzeugverbund umfasst dabei typischerweise jeweils eine Vielzahl von einzelnen Fräswerkzeughaltern, wie sie vorstehend offenbart und hiermit ebenfalls in Bezug genommen werden, wobei eine Fräswalze auch mehrere Werkzeugverbände dieser Art, beispielsweise in Form zueinander gegenläufig verlaufender Einzelwendeln, umfassen kann.
-
Mit der erfindungsgemäßen Fräswalze ist es möglich, besonders hohe Bestückungsdichten von Fräswerkzeugen bzw. Fräswerkzeughaltern am Tragrohr der Fräswalze zu erhalten. Die Erfindung betrifft somit insbesondere eine Fräswalze, die eine Bestückung mit Fräswerkzeughaltern mit Linienabständen von kleiner 8 mm, insbesondere vom kleiner 6 mm und ganz besonders von kleiner 4 mm aufweist. Die Abstandsbestimmung der Linienabstände erfolgt dabei in Axialrichtung bzw. in Richtung der Rotationsachse der Fräswalze.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Figuren angegebenen Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen schematisch:
-
1 eine Seitenansicht auf eine Straßenkaltfräse;
-
2 eine perspektivische Schrägansicht auf eine Fräswalze zum Mikrofeinfräsen;
-
3 eine perspektivische Seitenansicht auf einen Fräswerkzeughalter mit Fräswerkzeug;
-
4 eine perspektivische Frontalansicht auf den Fräswerkzeughalter aus 3;
-
5 eine perspektivische Schrägansicht auf einen Werkzeugverbund während eines Wechselvorgangs;
-
6 eine Schnittansicht auf den Werkzeugverbund aus 3 mit ausgetriebenem Fräswerkzeug; und
-
7 eine Ausschnittsvergrößerung des Bereichs A der Fräswalze aus 2 in perspektivischer Schrägansicht.
-
Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei nicht jedes sich in den Figuren wiederholende Bauteil in jeder Figur angegeben ist.
-
Bei der Straßenfräse 1 in 1 handelt es sich um eine Bodenfräsmaschine vom Typ Mittelrotorfräse, deren wesentliche Elemente neben einem Maschinenrahmen 2 eine nicht näher beschriebene Antriebseinrichtung 3, ein Fahrstand 4, ein Frontverladeförderband 5 sowie in Form von Kettenlaufwerken (können auch Radlaufwerke sein) ausgebildete und über Hubsäulen mit dem Maschinenrahmen 2 verbundene Fahreinrichtungen 6 und die in einem Fräswalzenkasten 7 angeordnete und in Form einer Fräswalze 8 ausgebildete Arbeitseinrichtung sind. Die Fräswalze 8 ist im Inneren des Fräswalzenkastens 7 um eine horizontal und quer zur Arbeitsrichtung a verlaufende Rotationsachse R angetrieben und rotierbar angeordnet und greift im Arbeitsbetrieb in im Stand der Technik bekannter Weise in den Bodenuntergrund auf, um Bodenmaterial aufzufräsen.
-
Ein spezieller Anwendungsbereich solcher Straßenfräsen 1 ist das sogenannte Mikrofeinfräsen. Der Vorgang des Mikrofeinfräsens zeichnet sich dadurch aus, dass einerseits nur wenige Millimeter der Untergrundoberfläche abgetragen werden. Gleichzeitig wird eine vergleichsweise ebene Oberfläche erhalten. Charakteristisch für Fräswalzen, die zum Mikrofeinfräsen eingesetzt werden, ist eine verhältnismäßig hohe Dichte an Fräswerkzeugen auf der Außenmanteloberfläche des Fräsrohrs. 2 veranschaulicht dazu eine speziell für Mikrofeinfräsprozesse vorgesehene Fräswalze 8. Deren wesentliche Elemente sind ein Tragrohr 9 mit einer Außenmantelfläche 10 und einer Vielzahl von mit Fräswerkzeugen 11 bestückten Fräswerkzeughaltern 12, die auf der Außenmantelfläche 10 des Tragrohrs 9 angeordnet sind und deren konkreter Aufbau in den nachstehenden Figuren näher angegeben ist. Bei den Fräswerkzeugen 11 handelt es sich bei dem konkreten Ausführungsbeispiel um sogenannte Rundschaftmeißel. Das Tragrohr 9 ist ein im Wesentlichen hohlzylinderförmiger Grundkörper, in dessen Innerem Befestigungs- und/oder Antriebsmittel, wie beispielsweise eine Verbindungsflansch und/oder Getriebeelemente, zur Anbindung an die Straßenfräse 1 und zur Antriebskraftübertragung vorgesehen sind. Auf der Außenmantelfläche 10 sind dagegen die Fräswerkzeughalter 12 in Form von Wendeln W angeordnet, wobei im Ausführungsbeispiel gemäß 2 von der linken und von der rechten Seite des Tragrohrs aufeinander zu verlaufende Wendeln W vorhanden sind. 2 verdeutlicht ferner, dass die Dichte an Fräswerkzeughaltern 12 und damit an verfügbaren Fräswerkzeugen 11 in Bezug auf die Außenmantelfläche verhältnismäßig hoch ist, entsprechend kaum freie Flächen des Außenmantelfläche 10 vorhanden sind und die einzelnen Fräswerkzeuge 11 somit mit vergleichsweise niedrigen Linienabständen L von 6 mm zueinander angeordnet sind. Der Linienabstand L bestimmt sich dabei durch den Abstand zweier in Axialrichtung der Rotationsachse R benachbarter Schneidkreise der Spitzen 13 von Fräswerkzeugen 11 bei einer Rotationsbewegung der Fräswalze 8 in Umlaufrichtung U. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist in 2 der Linienabstand L zweier in Umlaufrichtung hintereinander angeordneter Fräswerkzeuge beispielhaft angegeben, wobei die Meißel tatsächlich auf Lücke angeordnet sind, so dass der minimale Linienabstand zweier Fräswerkzeuge noch kleiner ist als der Linieabstand L der beiden in 2 hierzu bezeichneten Fräswerkzeuge.
-
Die 3 und 4 veranschaulichen den Grundaufbau eines Fräswerkzeughalters 12, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils mit einem als Rundschaftmeißel ausgebildetem Fräswerkzeug 11 mit der Werkzeugspitze 13 bestückt ist. Wesentliche Elemente des Fräswerkzeughalters 12 sind ein Basisteil 14 und ein Halteteil 15. Das Basisteil umfasst eine Bodenseite 16 und eine Oberseite 17. Mit der Bodenseite 16 ist der Fräswerkzeughalter 12 im auf der Außenmantelfläche 10 des Tragrohrs 9 installierten Zustand der Außenmantelfläche 10 zugewandt und steht im konkreten Ausführungsbeispiel mit den Auflagefüßen 18 auf der Außenmantelfläche 10 auf. Die konkrete Befestigung kann dabei beispielsweise über eine Schweißverbindung zum Tragrohr 9 hergestellt werden. In Radialrichtung B (bezogen auf den auf dem Tragrohr 9 installierten Zustand) gegenüberliegend ist die Oberseite 17 des Basisteils, die somit die Außenoberfläche des Fräswerkzeughalters 12 im installierten Zustand darstellt. Auf der Oberseite 17 ist das Basisteil 14 mit dem Halteteil 15 über einen Haltewulst 19 verbunden, der über einen grob quaderförmigen Grundkörper 20 des Basisteils 14 in Radialrichtung B vorsteht. Dieser Haltewulst 19 stellt eine Stützschulter für den Halteteil 15 zur Verfügung, um die in Umlaufrichtung U vom Tragrohr 9 schräg nach vorn abragende Positionierung des Halteteils 15 zu ermöglichen.
-
Ein weiteres wesentliches Element des Basisteils 14 ist ferner ein Aufstützbereich 20, der quer zur Umlaufrichtung U und im installierten Zustand des Fräswerkzeughalters 12 auf dem Tragrohr 9 neben dem Haltewulst 19 bzw. entsprechend neben dem Halteteil 15 am Basisteil 14 angeordnet ist. Der Aufstützbereich 20 ist konkret als eine in Umlaufrichtung U nach vorn abfallende Rinne ausgebildet, die zu ihren Seiten die Ränder 21 und 22 aufweist. Der Rand beziehungsweise die Kante 21 schließt dabei im Wesentlichen bündig mit der Seitenwand 23 des Basisteils 14 ab und bildet somit in diese Richtung den Abschluss des Fräswerkzeughalters 12. Der Rand beziehungsweise die Kante 22 ist dagegen am Haltwulst 19 hochgezogen ausgebildet. Insgesamt erstreckt sich der Aufstützbereich 20 in Umlaufrichtung U von dem vorderen Drittel der Längserstreckung des Basisteils 14 bis zur im Wesentlichen in Radialrichtung B aufragenden Vorderwand 24 des Basisteils 14 und läuft dort zur Vorderseite hin geöffnet aus. Dies verdeutlicht insbesondere 4, in der das U-förmige beziehungsweise wannenförmige Profil 20' des vorderen Ausgangsbereiches des Aufstützbereiches 20 gestrichelt nachgezeichnet ist. F bezeichnet dabei den Fußpunkt dieser Einwölbung im Bereich der Vorderkante. Der Aufstützbereich 20 ist zwischen den Rändern 21 und 22 nach unten hin bzw. in Richtung der Bodenseite 16 von der Oberseite 17 aus eingewölbt ausgebildet, wodurch die muldenförmige Führungsrinne gemäß den vorstehenden Ausführungen erhalten wird.
-
Der Halteteil 15 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel über Schweißverbindungen fest mit dem Basisteil 14 verbunden, wobei hier auch lösbare Varianten von der Erfindung genauso wie eine massive Ausbildung der Gesamtheit aus Basisteil 14 und Halteteil 15 von der Erfindung mit umfasst sind. Der Halteteil 15 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und weist eine in Umlaufrichtung U vorne liegende Vorderseite 25 und eine in Umlaufrichtung U hinten liegende Hinterseite 26 auf. Von der Vorderseite 25 hin zur Rückseite 26 durchläuft das Halteteil 15 ein Aufnahmekanal 27, wie er in der Schnittansicht aus 6 ersichtlich ist. In 3 ist dieser Aufnahmekanal 27 schematisch angedeutet. Konkret handelt es sich bei dem Aufnahmekanal 27 um eine Durchgangsbohrung durch das Halteteil 15, die von der Vorderseite 25 kommend zur Aufnahme eines Meißelschafts (oder sonstigen Befestigungselementes) des Fräswerkzeugs 11 ausgebildet ist.
-
Im Arbeitseinsatz treten nun erhebliche Verschleißerscheinungen insbesondere am Fräswerkzeug 11 auf, so dass ein regelmäßiger Austausch des Fräswerkzeugs 11 am Halteteil 15 des Fräswerkzeughalters 12 erforderlich ist. Dies gestaltet sich insbesondere bei Fräswalzen zum Mikrofeinfräsen, wie sie beispielsweise in 2 angegeben ist, insbesondere aus platztechnischen Gründen als schwierig, da der verfügbare Raum zum Austreiben des Fräswerkzeugs 11 aus dem Halteteil 15 aufgrund der hohen Anordnungsdichte von Fräswerkzeughalters 12 sehr begrenzt ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Fräswerkzeughalters stellt hierzu nun eine erhebliche Verbesserung dar, wie insbesondere in den 5 bis 7 näher veranschaulicht.
-
Die 5 bis 7 verdeutlichen den Einsatz und die Wirkweise insbesondere des Aufstützbereichs 20 am Basisteil 14 während des Wechselvorgangs. In den 5 und 6 ist jeweils ausschnittsweise ein Werkzeugverbund 28 mit wenigstens einem vorderen Fräswerkzeughalter 12v und einem hinteren Fräswerkzeughalter 12h, die jeweils gemäß den vorstehenden Ausführungen zu Fräswerkzeughaltern 12 ausgebildet sind, angegeben. Die beiden baugleichen Fräswerkzeughalter 12v und 12h des Werkzeugverbundes 28 sind in Umlaufrichtung U unmittelbar hintereinander angeordnet in der Weise, dass der hinteren Fräswerkzeughalter 12h mit seiner Vorderseite 24 an die Rückseite 24' (3) des vorhergehenden Fräswerkzeughalter 12v wenigstens teilweise anliegt. Insofern stützt der hintere Fräswerkzeughalter 12h den vorderen Fräswerkzeughalter 12v in Umlaufrichtung ab. Die Bezeichnungen „vorderer” und „hinterer” betreffen dabei jeweils ein Paar von Fräswerkzeughaltern 12 eines Werkzeugverbundes 28 für einen konkreten Austauschvorgang des Fräswerkzeugs, wobei der Werkzeugverbund 28 auch wesentlich mehr einzelne Fräswerkzeughalter 12 in entsprechender Anordnung umfassen kann. Erfindungsgemäß erfolgt oder Werkzeugaustausch jeweils am vorderen Fräswerkzeughalter 12v und die Abstützung des Austreibmeißels am hinteren Fräswerkzeughalter 12h, wie nachstehend noch weiter angegeben. Wichtig ist, dass funktional somit ein und derselbe Fräswerkzeughalter 12 für den jeweiligen Arbeitsvorgang entweder ein vorderer oder ein hinterer Fräswerkzeughalter sein kann, wie in 7 beispielhaft mit dem mit 12v, h bezeichneten Fräswerkzeughalter angegeben.
-
Größte Herausforderung für den Wechsel des Fräswerkzeugs 11 ist das Austreiben des verschlissenen Fräswerkzeugs 11 aus dem Fräswerkzeughalter 12. Dies erfolgt mit einem Austreibmeißel 29, der neben einer Schlagaufnahme 30 einen Schaftbereich 31 aufweist, an dessen Ende ein gebogen ausgebildeter Austreibdorn 32 vorhanden ist. Für den Austreibvorgang wird der Austreibmeißel 29 hinter den Fräswerkzeughalter 12v auf dem Aufstützbereich 20 aufliegend angesetzt und mit dem Austreibdorn 32 über die Rückseite 26 des Halteteils 15 in den Aufnahmekanal 27 rückwärtig zum Fräswerkzeug 11 eingeführt. Durch Hammerschläge auf die Hammerauflage 30 wird somit eine Austreibkraft auf das Fräswerkzeug 11 in Richtung zur Vorderseite 25 des Halteteils 19 erzeugt. Der Aufstützbereich 20 bildet dabei eine Art Hebelstütze für den Austreibmeißel 29. Wesentlich ist dabei, dass der Fräswerkzeughalter 12h als Abstützelement für einen Fräswerkzeugwechsel am Fräswerkzeughalter 12v dient. Insbesondere 7 verdeutlicht hierzu diese optimierte Anordnung. Deutlich wird dabei insbesondere auch, dass nacheinander aus einem hinten liegenden Fräswerkzeughalter 12h für einen anschließenden Fräswerkzeugwechselvorgang ein vorderer Fräswerkzeughalter 12v wird. Der Umfang der Fräswerkzeughalter 12 pro Werkzeugverbund 28 kann dabei nahezu beliebig gesteigert werden und hängt im Wesentlichen von der Größe des Tragrohrs 9 und der Steigung der einzelnen Anordnungswendeln der Fräswerkzeughalter 12 ab.
-
Wesentlich für eine einwandfreie Funktionalität des vorliegenden Systems ist, dass der Aufstützbereich hinderungsfrei zur Rückseite 26 des Halteteils 15 ausgebildet ist, um eine entsprechende Führung des Austreibmeißels 29 vom hinteren Fräswerkzeughalter 12h aus zum Eintrittsbereich auf der Rückseite des vorderen Fräswerkzeughalters 12v zu ermöglichen. Dies wird vorliegend insbesondere auch dadurch erreicht, dass sich der Fußbereich der Führungsrinne 20 unmittelbar bis an die Vorderkante des Basisteils 14 erstreckt. Damit wird eine Gleitfläche durch die Führungsrinne 20 am hinteren Fräswerkzeughalter 12h erhalten, die zum vorderen Fräswerkzeughalter 12v hin geöffnet ausläuft.
-
5 betrifft den Beginn des Austriebvorgangs und 6 gibt den Zustand bei bereits ausgeschlagenem Meißel wieder. Beide Figuren verdeutlichen, dass die beiden Fräswerkzeughalter 12v und 12h während des Ausschlagens des Meißels als funktionale Gesamtheit wirken. Insbesondere 6 verdeutlicht ferner, dass der hintere Fräswerkzeughalter 12h in Umlaufrichtung mit seiner Vorderwand quasi an der Rückwand des vorderen Fräswerkzeughalters 12v anliegt. Die beiden Fräswerkzeughalter 12v und 12h sind ferner in Axialrichtung der Rotationsachse R um den Versatz V versetzt zueinander angeordnet (7), wodurch der Aufstützbereich 20 des hinteren Fräswerkzeughalters 12h zum Ausgang des Aufnahmekanals 26 des vorderen Fräswerkzeughalters 12v hin versetzt wird.
