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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf Straßenbaumaschinen und insbesondere auf Fräsmaschinen, -systeme und zugehörige Verfahren.
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Hintergrund
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fräsmaschinen, die bei der Reparatur von Straßenbelägen eingesetzt werden. Fräsmaschinen werden typischerweise eingesetzt, um eine oder mehrere Schichten einer alten oder defekten Straßendecke zu fräsen und gegebenenfalls abzutragen, um eine neue Straßendecke oder eine andere Straßenbehandlung vorzubereiten. Maschinen wie z. B. Kaltfräsen, Rotationsmischer und andere Fräsmaschinen werden zum Aufreißen, Entfernen, Mischen oder Rückgewinnen von Material aus Bodenflächen, wie z. B. Böden, Straßenbelägen und dergleichen, verwendet. Diese Maschinen bestehen aus einem Rotor, der von einer Rotorkammer umgeben ist. Einige Maschinen, darunter auch Kaltfräsen, verfügen über eine Förderanordnung, die Bruchstücke aus der Rotorkammer von der Straßenoberfläche weg, z. B. zu einem Lastwagen, befördert. Der Rotor besteht aus einer zylindrischen Trommel oder einem Mantelteil und einer Reihe von Schneidanordnungen, die auf dem Mantelteil montiert sind. Wenn die Maschine einen Schneidvorgang durchführt, schlagen die Schneideköpfe der Schneidanordnungen auf die Oberfläche auf und brechen sie auseinander. Die Schneidanordnungen sind so angeordnet, dass sie die Oberfläche schneiden und eine Bodenfläche hinterlassen, die einer bekannten Textur oder Oberflächengüte entspricht. Eine weitere Funktion der Schneidanordnungen besteht darin, eine Schnecke zu bilden, die das Material innerhalb der Rotorkammer zum Beispiel zu einem zentralen Bereich der Rotorkammer bewegt, von wo aus es durch die Förderanordnung zum LKW transportiert werden kann. Bei diesen Aspekten kann die Anordnung und/oder die Neigung der Schneidanordnungen den Schneidvorgang beeinflussen, einschließlich zum Beispiel die resultierende Textur, die Oberflächengüte und/oder die Rauheit der resultierenden Fräsfläche.
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Das französische Patent Nr.
2789415 , das Medinger am 11. August 200 erteilt wurde („das Patent '415“), beschreibt eine Fräsmaschine mit zwei Rotoren. Die Rotoren sind zwischen vier Rädern unter einem Rahmen der Maschine angeordnet, und die beiden Rotoren sind in Querrichtung voneinander beabstandet. Die Rotoren scheuern und zerkleinern den Boden, den die Maschine durchfährt. Durch die beiden Rotoren kann die Traktion der Maschine erhöht werden. Zusätzlich ist der zweite Rotor niedriger als der erste Rotor angeordnet, so dass der erste Rotor einen ersten Teil der Bodenfläche bearbeiten kann und der zweite Rotor einen zweiten Teil der Bodenfläche bearbeiten kann. Die Rotoren des Patents '415 bieten jedoch möglicherweise keine ausreichende Einstellung und/oder Kontrolle der Eigenschaften der von der Fräsmaschine erzeugten Oberflächengüte. Die Maschinen, Systeme und zugehörigen Verfahren der vorliegenden Offenbarung können eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme und/oder andere Probleme des Standes der Technik lösen. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung wird jedoch durch die beigefügten Ansprüche definiert, und nicht durch die Fähigkeit, ein bestimmtes Problem zu lösen.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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In einem Aspekt kann eine Fräsmaschine einen Rahmen, eine Vielzahl von Rädern oder Raupenelementen, die mit dem Rahmen gekoppelt sind, eine Formplatte, die beweglich mit dem Rahmen gekoppelt ist, einen ersten Rotor und einen zweiten Rotor umfassen. Der erste Rotor kann drehbar mit dem Rahmen gekoppelt sein. Der zweite Rotor kann an der Rückseite des ersten Rotors angeordnet und drehbar mit der Formplatte gekoppelt sein.
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In einem anderen Aspekt kann ein Frässystem einen ersten Rotor und einen zweiten Rotor umfassen. Der erste Rotor kann eine Vielzahl von Schneidanordnungen umfassen, die um eine erste Neigung voneinander beabstandet sind. Der zweite Rotor kann auf der Rückseite des ersten Rotors angeordnet sein. Der zweite Rotor kann eine Vielzahl von Schneidanordnungen umfassen. Die Vielzahl von Schneidanordnungen, die auf dem zweiten Rotor angeordnet sind, können um eine zweite Neigung voneinander beabstandet sein, die kleiner ist als die erste Neigung.
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In einem weiteren Aspekt kann eine Fräsmaschine Folgendes umfassen: einen Rahmen, eine Vielzahl von Rädern oder Raupenelementen, eine oder mehrere Seitentüren, die eine Fräskammer bilden, einen ersten Rotor, der in der Fräskammer angeordnet ist, und einen zweiten Rotor, der hinter dem ersten Rotor angeordnet ist. Der erste Rotor kann drehbar mit dem Rahmen gekoppelt sein. Der zweite Rotor kann drehbar in der Fräskammer angeordnet sein. Der zweite Rotor kann über einen Hydraulikstützzylinder seitlich in der Fräskammer bewegt werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften Maschine.
- 2 ist eine vergrößerte Ansicht einer Rotorkammer der Maschine aus 1, einschließlich des ersten und zweiten Rotors.
- 3 ist eine Bodenansicht der Rotorkammer der Maschine aus 1, einschließlich des ersten und zweiten Rotors.
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Ausführliche Beschreibung
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Sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung sind nur beispielhaft und erläuternd und schränken die beanspruchten Merkmale nicht ein. Die hierin verwendeten Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „mit“, „einschließlich“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung von Merkmalen in die Beschreibung umfassen, so dass ein Prozess, ein Verfahren, ein Gegenstand oder eine Vorrichtung, der/die/das eine Liste von Elementen umfasst, nicht nur diese Elemente umfasst, sondern auch andere Elemente umfassen kann, die nicht ausdrücklich aufgelistet sind oder zu einem solchen Prozess, einem solchen Verfahren, einem solchen Gegenstand oder einer solchen Vorrichtung gehören.
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Für die Zwecke dieser Offenbarung wird der Begriff „Bodenfläche“ im weitesten Sinne verwendet und bezieht sich auf alle Arten von Oberflächen, die typische Fahrbahnen bilden (z. B. Asphalt, Zement, Ton, Sand, Erde usw.) oder bei der Beseitigung oder Herstellung von Fahrbahnen abgefräst werden können. In dieser Offenbarung werden relative Begriffe wie z. B. „etwa“, „im Wesentlichen“ und „ungefähr“ verwendet, um eine mögliche Abweichung von ±10 % von einem angegebenen Wert anzugeben. Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf eine Fräsmaschine beschrieben wird, ist dies nur beispielhaft. Im Allgemeinen kann die vorliegende Offenbarung auf jede beliebige Maschine angewandt werden, wie z. B. eine Kaltfräse, einen Reclaimer oder eine andere Maschine des Fräsentyps.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Fräsmaschine 10, wie sie in der vorliegenden Offenbarung beschrieben ist. Die Maschine 10 umfasst einen Rahmen 12 und ein Frässystem oder eine Fräsanordnung 14, die an der Unterseite des Rahmens 12 angeordnet ist. Die Fräsanordnung 14 kann einstückig mit dem Rahmen 12 gebildet oder anderweitig mit der Maschine 10 gekoppelt sein. Die Maschine 10 kann auch eine Förderanordnung 16 umfassen, die dafür konfiguriert ist, das gefräste Material aus der Fräsanordnung 14 von der Bodenfläche wegzubewegen, um es beispielsweise auf der Ladefläche eines Lastwagens abzuladen. Die Maschine 10 umfasst eine Vielzahl von Rädern oder Raupenelementen 18, die über eine Vielzahl von einstellbaren Stützen, z. B. Hydraulikzylindern 20, mit dem Rahmen 12 gekoppelt sein können. Durch die Bewegung und/oder Position der Hydraulikzylinder 20 kann die Höhe des Rahmens 12 und der Fräsanordnung 14 von der Bodenfläche aus gesteuert werden. Die Bewegung und/oder Position der Hydraulikzylinder 20 kann von der Bewegung und dem Druck der Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikzylindern 20 abhängen, wie es Fachleuten bekannt ist. In einigen Fällen umfasst die Maschine 10 auch eine Formplatte 22, die über eine Formplattenstützstruktur 24 an der Rückseite der Fräsanordnung 14 angeordnet ist. Wie im Folgenden näher erläutert, umfasst die Fräsanordnung 14 einen vorderen oder ersten Rotor 26 und einen hinteren oder zweiten Rotor 28. Der erste Rotor 26 kann zum Beispiel über einen oder mehrere Stützarme oder Befestigungsstrukturen (nicht dargestellt) drehbar mit dem Rahmen 12 gekoppelt sein. Der zweite Rotor 28 kann über ein oder mehrere Kupplungselemente 40 (2) drehbar mit der Formplatte 22 oder auf andere Weise mit dem Rahmen 12 gekoppelt sein. Der zweite Rotor 28 kann zum Beispiel relativ zur Formplatte 22 verschiebbar sein, um in die und/oder aus der Fräskammer zu gleiten. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Rotor 28 über eine Einhänge- und/oder Schnellmontagekupplung mit dem Rahmen 12 gekoppelt sein.
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Der erste Rotor 26 und der zweite Rotor 28 können sich in die gleiche Richtung drehen, z. B. gegen den Uhrzeigersinn in 1 und 2, um die Bodenfläche zu fräsen. Alternativ kann sich der erste Rotor 26 in einer ersten Richtung drehen, z. B. gegen den Uhrzeigersinn in 1 und 2, um die Bodenfläche zu fräsen, und der zweite Rotor 28 kann sich in einer zweiten, anderen Richtung drehen, z.B. im Uhrzeigersinn in 1 und 2, um die Bodenfläche zu fräsen. Der zweite Rotor 28 kann z. B. im Durchmesser kleiner sein als der erste Rotor 26. In diesem Aspekt kann der zweite Rotor 28 leichter und/oder einfacher zu stützen oder anderweitig zu handhaben sein als der erste Rotor 26. In einem anderen Aspekt kann der zweite Rotor 28 im Wesentlichen die gleiche Größe (z. B. im Durchmesser) wie der erste Rotor 26 haben. In jedem dieser Aspekte können der erste Rotor 26 und der zweite Rotor 28 jeweils im Wesentlichen horizontal (d.h. parallel zu einer Seitenachse des Rahmens 12 der Maschine 10) und somit parallel zueinander angeordnet sein. In einigen Fällen kann der zweite Rotor 28 auf oder unterhalb der Frästiefe des ersten Rotors 26 positioniert sein, um beispielsweise auf einer niedrigeren Ebene als der erste Rotor 26 zu fräsen (z. B. um eine Höhe H, wie in 2 gezeigt). Darüber hinaus kann der zweite Rotor 28 kürzer sein (z. B. in der seitlichen Breite) als der erste Rotor 26. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Rotor 28 aus zwei oder mehr Rotorabschnitten gebildet sein, beispielsweise mit einem oder mehreren Stützelementen, die die Rotorabschnitte verbinden und/oder stützen. In einem oder mehreren Aspekten kann der zweite Rotor 28 einen anderen Schneidkopfabstand oder eine andere Neigung als der erste Rotor 26 aufweisen. In einem oder mehreren Aspekten kann eine Abstreifleiste (nicht dargestellt) zwischen dem ersten Rotor 26 und dem zweiten Rotor 28 angeordnet sein, zum Beispiel, um dabei zu helfen, gefrästes Material in Richtung der Förderanordnung 16 zu leiten und/oder um zu verhindern, dass gefrästes Material auf den zweiten Rotor 28 auftrifft und/oder dessen Fräsen beeinträchtigt. Wenn ein Abstreifleiste zwischen dem ersten Rotor 26 und dem zweiten Rotor 28 angeordnet ist, kann sich der zweite Rotor 28 in die entgegengesetzte Richtung wie der erste Rotor 26 drehen. Darüber hinaus kann die Maschine 10 eine Steuerung 102 und eine oder mehrere Benutzerschnittstellen 104 umfassen, die beispielsweise an einer oder mehreren Arbeitsstationen der Maschine 10 und/oder entfernt von der Maschine 10 angeordnet sind. Die Steuerung 102 und/oder die Benutzerschnittstelle 104 können dazu beitragen, verschiedene Aspekte der Maschine 10, einschließlich der Fräsanordnung 14, zu steuern.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die Fräsanordnung 14 Seitentüren 30 an jedem Seitenteil der Fräsanordnung 14 aufweisen kann. In 1 bis 3 ist jedoch nur eine Seitentür 30 dargestellt, um die Merkmale der Fräsanordnung 14 zu verdeutlichen. Die Formplatte 22, die Seitentüren 30 und eine Fronttür 31 ( 2) bilden eine Fräskammer und umschließen die Fräsanordnung 14, einschließlich des ersten Rotors 26 und des zweiten Rotors 28, so dass die Fräsanordnung 14 die Bodenfläche erfassen und fräsen kann. Jede Seitentür 30 kann über mindestens einen seitlichen Hydraulikzylinder 32 beweglich mit dem Rahmen 12 gekoppelt sein, um beispielsweise die Seitentür 30 anzuheben, um die Fräsanordnung 14 und/oder die Innenwalzenanordnung zu inspizieren oder zu reparieren. Die Fronttür 31 kann sich parallel zu einer Drehachse des ersten Rotors 26 erstrecken, und eine Position der Fronttür 31 kann auch über einen Hydraulikzylinder einstellbar sein. Die Fronttür kann auf der Bodenfläche vor der Fräsanordnung 14 gleiten. Die Fronttür kann auch beweglich sein, beispielsweise um Zugang zum ersten Rotor 26 für Reparatur, Austausch, Inspektion usw. zu erhalten.
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In einigen Aspekten kann die Formplatte 22 die Fräsanordnung 14 beim Abtragen der Bodenfläche unterstützen, indem loses Gestein oder Schutt, der nicht von der Fräswalzenanordnung aufgenommen wurde, entfernt wird. Die Formplatte 22 kann dabei helfen, das lose Gestein zurück zur Fräswalzenanordnung zu schieben, die dann das Gestein zur Förderanordnung 16 drückt. Das Entfernen des losen Gesteins kann dazu beitragen, eine saubere und glatte Fräsfläche hinter der Maschine 10 zu erhalten, die dann leichter mit einer neuen Schicht versehen werden kann. Um den Transport von losem Gestein zur Fräswalzenanordnung zu unterstützen, kann die Formplatte 22 auch eine abgewinkelte Innenfläche und/oder Düsen zur Flüssigkeitsabgabe aufweisen (nicht dargestellt). Wie weiter unten näher erläutert, kann die Formplattenstützstruktur 24, die die Formplatte 22 mit der Maschine 10 verbindet, dazu beitragen, den Bewegungsbereich und/oder den Freiheitsgrad der Formplatte 22 zu vergrößern, um die Bodenfläche präzise zu überqueren.
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Die Formplatte 22 kann über die Formplattenstützstruktur 24 an einem hinteren Teil der Maschine 10 befestigt werden. Wie in 2 gezeigt, umfasst die Formplattenstützstruktur 24 einen hinteren Hydraulikzylinder 34. Der hintere Hydraulikzylinder 34 kann eine Kolbenstange 36 umfassen, die in einem Kolbenrohr 38 beweglich ist und von diesem ausgeht. Die Bewegung und Position der Kolbenstange 36 relativ zum Kolbenrohr 38 kann von der Bewegung und dem Druck der Hydraulikflüssigkeit abhängen, wie Fachleuten bekannt ist. Obwohl nicht abgebildet, kann die Formplattenstützstruktur 24 eine Zapfenbefestigung umfassen, die mit dem Kolbenrohr 38 gekoppelt werden kann, um den hinteren Hydraulikzylinder 34 mit der Fräsanordnung 14 oder dem Rahmen 12 zu verbinden. Die Zapfenbefestigung kann es dem hinteren Hydraulikzylinder 34 ermöglichen, in eine oder mehrere Richtungen zu schwenken. Zusätzlich kann die Formplatte 22 eine Abstreifleiste 22A umfassen, die z. B. mit der gefrästen Bodenfläche in Kontakt kommt. Die Abstreifleiste 22A kann dazu beitragen, die Bodenfläche zu glätten und/oder das Fräsmaterial zur Förderanordnung 16 zu leiten.
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In einem oder mehreren Aspekten kann der zweite Rotor 28 an die Formplatte 22, z. B. an einem unteren Teil 22B der Formplatte 22, montiert werden. Wie in 2 gezeigt, kann der zweite Rotor 28 über ein oder mehrere Kupplungselemente 40 an der Formplatte 22 befestigt sein. Das (die) Kupplungselement(e) 40 kann (können) den zweiten Rotor 28 fest mit der Formplatte 22 verbinden, wobei die Formplatte 22 vertikal beweglich ist. Alternativ kann (können) das (die) Kupplungselement(e) 40 beweglich sein (z. B. schwenkbare Schwenkarme), um die Einstellung der vertikalen Position des zweiten Rotors 28 relativ zur Formplatte 22 zu ermöglichen. Bei diesen Aspekten kann eine Bewegung (z. B. eine vertikale Bewegung) der Formplatte 22 relativ zum Rahmen 12 eine Position des zweiten Rotors 28, z. B. relativ zum Rahmen 12 und zum ersten Rotor 26, einstellen. Wie nachstehend erörtert und in 3 gezeigt, kann der zweite Rotor 28 durch Bewegung eines Hydraulikstützzylinders 42 relativ zur Formplatte 22 und/oder zum Rahmen 12 (z. B. seitlich) bewegt werden. Der Hydraulikstützzylinder 42 kann beispielsweise eine Stange umfassen, die relativ zu einem Zylinder beweglich ist, so dass die Bewegung der Stange relativ zum Zylinder eine seitliche Position des zweiten Rotors 28 relativ zum Rahmen 12 und/oder zum ersten Rotor 26 steuern kann. Der zweite Rotor 28 kann beispielsweise über den Hydraulikzylinder 42 bewegt werden, und der Hydraulikzylinder 42 kann an einem Gestängearmsatz (nicht dargestellt) befestigt sein. Der Hydraulikzylinder 42 kann innerhalb der Fräskammer angeordnet sein. In einem anderen Aspekt kann sich zumindest ein Teil des Hydraulikzylinders 42 teilweise außerhalb der Fräskammer mit einer oder mehreren Stangen und/oder Gestängen erstrecken, die in die Fräskammer hineinragen und an einem oder mehreren Teilen des zweiten Rotors 28 befestigt sind. Obwohl nicht dargestellt, kann der zweite Rotor 28 alternativ mit einer oder mehreren anderen Komponenten der Fräskammer und/oder des Rahmens 12 drehbar gekoppelt sein. In diesem Fall kann der zweite Rotor 28 drehbar mit einer separaten verstellbaren Stützstruktur gekoppelt sein, die sich in der Fräskammer befindet und/oder anderweitig mit der Fräskammer und/oder dem Rahmen gekoppelt ist. Die Bewegung der Formplatte 22 und/oder des zweiten Rotors 28 kann durch die Steuerung 102 und/oder die Benutzerschnittstelle(n) 104 gesteuert werden. In einem oder mehreren Aspekten kann der zweite Rotor 28 über einen Hydraulikmotor drehbar sein, der mit einer Antriebsachse des zweiten Rotors 28 (z. B. direkt) gekoppelt ist. In einem anderen Aspekt kann der zweite Rotor 28 über einen Hydraulikmotor drehbar sein, der sich in einem Getriebe und/oder Kettenkasten außerhalb der Fräskammer befindet. In einem weiteren Aspekt kann der zweite Rotor 28 durch eine Kupplung mit dem ersten Rotor 26 angetrieben werden, beispielsweise über ein Kettengehäuse, ein Getriebe, einen Kupplungsmechanismus usw., so dass der zweite Rotor 28 von der gleichen Energiequelle (z. B. Motor und/oder Antriebsmechanismus) angetrieben wird, die den ersten Rotor 26 antreibt. In diesem Aspekt kann der zweite Rotor 28 mit einer anderen Drehzahl, Leistung, einem anderen Drehmoment usw. als der erste Rotor 26 angetrieben werden, zum Beispiel über ein Getriebe und/oder einen Kupplungssatz.
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Bei diesen Aspekten kann der zweite Rotor 28 eine zweite Rotorneigung aufweisen, die z. B. durch Schneidanordnungen 28A gebildet wird, die auf einer zweiten Rotortrommel 28B montiert sind. Die zweite Rotorneigung kann die gleiche oder eine ähnliche sein wie eine erste Rotorneigung, die beispielsweise durch Schneidanordnungen 26A auf einer ersten Rotortrommel 26B gebildet wird. Die Neigung des zweiten Rotors 28 kann dieselbe sein wie die Neigung des ersten Rotors 26, so dass der erste Rotor 26 und der zweite Rotor 28 dieselben Abstände der jeweiligen Schneidanordnungen aufweisen. Durch eine seitliche Bewegung des zweiten Rotors 28, z. B. über einen Hydraulikstützzylinder 42, kann jedoch die Position der Schneidelemente auf dem zweiten Rotor 28 relativ zu den Schneidelementen auf dem ersten Rotor 26 eingestellt werden, z. B. in eine verschobene Position, die in 3 als zweiter Rotor 28' dargestellt ist. In diesen Aspekten kann die Positionierung des zweiten Rotors 28 in Ausrichtung mit dem ersten Rotor 26 eine erste Oberflächenbeschaffenheit auf der Bodenfläche bilden, und die Positionierung des zweiten Rotors 28 außerhalb der Ausrichtung mit dem ersten Rotor 26 (z. B. außermittig) kann eine zweite Oberflächenbeschaffenheit auf der Bodenfläche bilden, die z. B. glatter ist als die erste Oberflächenbeschaffenheit. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Rotor 28 eine kleinere oder feinere Neigung aufweisen, so dass die zweiten Schneidanordnungen 28A näher beieinander liegen können als die Neigung der ersten Schneidanordnungen 26A auf dem ersten Rotor 26. Bei diesen Aspekten kann der zweite Rotor 28 eine glattere Oberfläche auf der Bodenfläche bilden als der erste Rotor 26.
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In einem oder mehreren Aspekten können die Steuerung 102 und/oder die Benutzerschnittstelle(n) 104 dazu beitragen, eine Position des zweiten Rotors 28 zu steuern, zum Beispiel relativ zum Rahmen 12 und/oder zum ersten Rotor 26. Die Steuerung 102 und/oder die Benutzerschnittstelle(n) 104 können auch dazu beitragen, die Position des ersten Rotors 26 zu steuern, beispielsweise durch Steuerung eines oder mehrerer Hydraulikzylinder 20, die den Rahmen 12 mit den Raupenelementen 18 verbinden. Zusätzlich können die Steuerung 102 und die Benutzerschnittstelle 104 dazu beitragen, einen oder mehrere zusätzliche Aspekte der Maschine 10 zu steuern, z.B. die Geschwindigkeit der Förderanordnung 16, die Geschwindigkeit der Maschine 10 (z.B. über die Geschwindigkeit(en) der Schienenelemente 18), die Höhe des Rahmens 12 und/oder der Fräsanordnung 14 (z.B. über die Hydraulikzylinder 20), usw. Bei diesen Aspekten können die Steuerung 102 und die Benutzerschnittstelle 104 gekoppelt sein (z. B. drahtgebunden oder drahtlos). Darüber hinaus kann die Steuerung 102 mit einem oder mehreren Sensoren, einer oder mehreren Steuerungen und/oder einem oder mehreren Stellgliedern an der Maschine 10 gekoppelt sein (z. B. über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung), auch wenn dies nicht dargestellt ist. Beispielsweise kann die Steuerung 102 mit Folgendem gekoppelt sein: einem oder mehreren Sensoren, einer oder mehreren Steuerungen und/oder einem oder mehreren Stellgliedern für die Raupenelemente 18, die Hydraulikzylinder 20, den ersten Rotor 26, den zweiten Rotor 28, den seitlichen Hydraulikzylinder 32, den hinteren Hydraulikzylinder 34, den Hydraulikstützzylinder 42 usw.
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2 und 3 zeigen die Fräsanordnung 14, einschließlich des ersten Rotors 26 und des zweiten Rotors 28. Wie dargestellt, umfasst der erste Rotor 26 eine Vielzahl von ersten Schneidanordnungen 26A, die auf einer ersten Rotortrommel 26B montiert sind. Wie in 3 gezeigt, können die ersten Schneidanordnungen 26A spiralförmig auf der ersten Rotortrommel 26B angeordnet sein. In ähnlicher Weise umfasst der zweite Rotor 28 eine Vielzahl von zweiten Schneidanordnungen 28A, die auf der zweiten Rotortrommel 28B montiert sind, und die zweiten Schneidanordnungen 28A können in einem spiralförmigen Muster auf der zweiten Rotortrommel 28B angeordnet sein. In einem oder mehreren Aspekten und wie in 2 und 3 gezeigt, können die zweiten Schneidanordnungen 28A kleiner sein als die ersten Schneidanordnungen 26A. In einem anderen Aspekt können die zweiten Schneidanordnungen 28A näher beieinander liegen (d. h. eine kleinere Neigung aufweisen) als die ersten Schneidanordnungen 26A. Die ersten Schneidanordnungen 26A und die zweiten Schneidanordnungen 28A können unterschiedliche Materialien oder andere Eigenschaften aufweisen. Wie in 3 gezeigt, kann der erste Rotor 26 einen oder mehrere erste Materialabweiser 26C und der zweite Rotor 28 einen oder mehrere zweite Materialabweiser 28C aufweisen. Die ersten Materialabweiser 26C und die zweiten Materialabweiser 28C können in seitlich zentralen Positionen des ersten Rotors 26 bzw. des zweiten Rotors 28 angeordnet sein und können dazu beitragen, das gefräste Material z. B. in Richtung der Förderanordnung 16 zu leiten. Darüber hinaus kann in einem oder mehreren Aspekten jede der ersten Schneidanordnungen 26A und der zweiten Schneidanordnungen 28A einen oder mehrere Rotorabstände, einen Trommelblock, einen Werkzeugblock oder einen Basisblock, einen Werkzeughalter und ein Schneidwerkzeug umfassen. Die Schneidewerkzeuge können beispielsweise austauschbar sein, da sich die Schneidköpfe beim Fräsen abnutzen können. Zusätzlich können eine oder mehrere andere Komponenten der ersten Schneidanordnungen 26A und der zweiten Schneidanordnungen 28A ebenfalls austauschbar sein. In einem oder mehreren Aspekten können die zweiten Schneidanordnungen 28A andere Materialeigenschaften aufweisen als die ersten Schneidanordnungen 26A. Zum Beispiel können die zweiten Schneidanordnungen 28A härter sein als die ersten Schneidanordnungen 26A. In diesem Aspekt können die zweiten Schneidanordnungen 28A aus einem diamantähnlichen Material und die ersten Schneidanordnungen 26A aus Stahl oder einem anderen geeigneten metallischen Material bestehen.
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Wie oben erwähnt, kann der zweite Rotor 28 getrennt vom ersten Rotor 26 gesteuert werden. Zum Beispiel kann der erste Rotor 26 mit einem ersten Rotorantrieb (nicht dargestellt) gekoppelt sein, um die Drehung der ersten Rotortrommel 26B anzutreiben, und der zweite Rotor 28 kann mit einem zweiten Rotorantrieb (nicht dargestellt) gekoppelt sein, um die Drehung der zweiten Rotortrommel 28B anzutreiben. Bei diesen Aspekten können sich der erste Rotor 26 und der zweite Rotor 28 mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen. Außerdem kann sich der erste Rotor 26 oder der zweite Rotor 28 drehen, um die Bodenfläche zu fräsen, während der andere Rotor 26 oder der zweite Rotor 28 stillstehen kann. Alternativ oder zusätzlich können sich der erste Rotor 26 und der zweite Rotor 28 mit unterschiedlichen Drehzahlen, mit unterschiedlichen Leistungen oder Drehmomenten oder mit anderen unterschiedlichen Eigenschaften drehen. Der zweite Rotor 28 kann sich beispielsweise mit einer höheren Drehzahl als der erste Rotor 26 drehen, aber mit geringerer Leistung oder geringerem Drehmoment.
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Wie oben erwähnt, kann der zweite Rotor 28 an der Formplatte 22 befestigt oder anderweitig mit ihr gekoppelt sein. Wie in 2 dargestellt, können beispielsweise Kupplungselemente 40 den zweiten Rotor 28 mit dem Formplatte 22 verbinden. In einem oder mehreren Aspekten, obwohl nicht dargestellt, kann die Fräsanordnung 14 linke und rechte Kupplungselemente umfassen, um den zweiten Rotor 28 drehbar mit dem Formplatte 22 zu verbinden. Bei diesen Aspekten kann durch die Einstellung der Höhe der Formplatte 22 die vertikale Position des zweiten Rotors 28 angepasst werden. Beispielsweise kann die Formplatte 22 über den hinteren Hydraulikzylinder 34 abgesenkt werden (z. B. durch Ausfahren der Kolbenstange 36 relativ zum Kolbenrohr 38). In diesem Fall wird durch das Absenken der Formplatte 22 auch der zweite Rotor 28 abgesenkt. Der erste Rotor 26 kann z. B. fest mit dem Rahmen 12 gekoppelt sein, und die Hydraulikzylinder 20 können die Position des Rahmens 12 und damit die Position des ersten Rotors 26 steuern. Dann kann der hintere Hydraulikzylinder 34 die Position der Formplatte 22 und damit des zweiten Rotors 28 relativ zum Rahmen 12 steuern. Bei diesen Aspekten kann die Formplatte 22 so positioniert werden, dass sich der zweite Rotor 28 auf der gleichen Höhe wie der erste Rotor 26 befindet, wie in 2 dargestellt. Darüber hinaus kann die Formplatte 22 so abgesenkt werden, dass der zweite Rotor 28 auf einer niedrigeren Höhe als der erste Rotor 26 positioniert ist, z. B. um eine Höhe H unterhalb einer vom ersten Rotor 26 gebildeten Schnittebene. Alternativ, wenn auch nicht dargestellt, kann der zweite Rotor 28 an einem oder mehreren Elementen des Rahmens 12 oder der Fräsanordnung 14 befestigt oder anderweitig mit damit gekoppelt werden, beispielsweise über eine verstellbare Stützstruktur, so dass die vertikale Position des zweiten Rotors 28 einstellbar sein kann.
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Bei diesen Aspekten kann der erste Rotor 26 die Bodenfläche bis zu einer ersten Tiefe fräsen, woraufhin der zweite Rotor 28 hinter dem ersten Rotor 26 folgen und die Bodenfläche bis zu einer zweiten Tiefe fräsen kann, wobei die zweite Tiefe zum Beispiel um die Höhe H tiefer als die erste Tiefe ist. Darüber hinaus kann der vom ersten Rotor 26 gebildete Schnitt in der Bodenfläche größer sein als die Höhe H, so dass der erste Rotor 26 eine größere Tiefe oder Menge an Bodenflächenmaterial schneidet als der zweite Rotor 28. Unter diesen Gesichtspunkten kann der zweite Rotor 28 ein Endbearbeitungsrotor sein, der zum Beispiel eine glattere Oberfläche als der erste Rotor 26 bildet. Zusätzlich kann die Position des ersten Rotors 26 (z.B. über den Rahmen 12 und die Hydraulikzylinder 20) und/oder die Position des zweiten Rotors 28 (z.B. über die Formplatte 22 und den hinteren Hydraulikzylinder 34) von einer oder mehreren Steuerungen 102 und/oder der Benutzeroberfläche 104 gesteuert werden. Alternativ kann in einem Aspekt der zweite Rotor 28 in einer festen Position relativ zum ersten Rotor 26 positioniert werden, z. B. auf einer Höhe H unterhalb der vom ersten Rotor 26 gebildeten Schneidebene.
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Wie in 3 gezeigt, kann der zweite Rotor 28 an einem Hydraulikstützzylinder 42 befestigt sein. Der Hydraulikstützzylinder 42 kann eine seitliche Position des zweiten Rotors 28 relativ zum Rahmen 12 und/oder zum ersten Rotor 26 steuern. Bei diesen Aspekten kann die seitliche Position des zweiten Rotors 28 die Oberflächengüte der Bodenfläche beeinflussen, die von der Maschine 10 und der Fräsanordnung 14 gebildet wird. Wie oben beschrieben, können in einigen Aspekten die zweiten Schneidanordnungen 28A des zweiten Rotors 28 im Wesentlichen mit den ersten Schneidanordnungen 26A des ersten Rotors 26 ausgerichtet sein. In dieser Konfiguration kann die Fräsanordnung 14 eine erste Oberfläche auf der Bodenfläche erzeugen. Darüber hinaus kann der Hydraulikstützzylinder 42 den zweiten Rotor 28 verstellen (d. h. seitlich nach links oder rechts in Richtung A verschieben), so dass die zweiten Schneidanordnungen 28A nicht mehr auf die ersten Schneidanordnungen 26A ausgerichtet sind. In dieser Konfiguration kann die Fräsanordnung 14 eine zweite Oberfläche auf der Bodenfläche erzeugen. In einigen Aspekten kann die zweite Oberfläche glatter sein als die erste Oberfläche. In einem oder mehreren Aspekten kann die Konfiguration des Hydraulikstützzylinders 42 und damit des zweiten Rotors 28 kontinuierlich aktiviert, bewegt, angetrieben oder anderweitig eingestellt werden (z. B. seitlich verschiebbar oder nach links und rechts oszillierend). In diesem Aspekt kann der Hydraulikstützzylinder 42 und damit der zweite Rotor 28 kontinuierlich zwischen einer äußersten linken Position und einer äußersten rechten Position (z. B. relativ zum Rahmen 12 der Maschine 10) verstellt werden. Durch kontinuierliches Oszillieren oder seitliches Verschieben des Hydraulikstützzylinders 42 und damit des zweiten Rotors 28 kann eine andere Oberfläche auf der Bodenfläche gebildet werden, die beispielsweise glatter ist als die erste Oberfläche und/oder die zweite Oberfläche. Darüber hinaus kann in einigen Aspekten die seitliche Position des zweiten Rotors 28 (d.h. über den Hydraulikstützzylinder 42) von einer oder mehreren Steuerungen 102 und/oder der Benutzerschnittstelle 104 gesteuert werden.
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Wie bereits erwähnt, ist die Formplatte 22 über die Formplattenstützstruktur 24 mit dem Rahmen 12 gekoppelt. Bei diesen Aspekten kann die Formplatte 22 angehoben werden, z. B. von der Bodenfläche weg, indem die Kolbenstange 36 relativ zum Kolbenrohr 38 zurückgezogen wird. Das Anheben der Formplatte 22 kann den Zugang zum zweiten Rotor 28 ermöglichen, zum Beispiel um verschiedene Teile des zweiten Rotors 28 zu reparieren, auszutauschen oder anderweitig zu inspizieren. Ein Bediener kann beispielsweise den zweiten Rotor 28 reinigen, eine oder mehrere Schneidanordnungen 28A reparieren, eine oder mehrere Schneidanordnungen 28A ersetzen, den zweiten Rotor 28 austauschen (z.B. durch Abkoppeln des zweiten Rotors 28 vom Kupplungselement 40 und/oder dem Hydraulikstützzylinder 42) oder auf andere Weise Zugang zum zweiten Rotor 28 erhalten. In einem Aspekt kann der Bediener die Konfiguration einer oder mehrerer Schneidanordnungen 28A einstellen, z. B. durch Einstellen einer Ausrichtung eines oder mehrerer Schneidköpfe, um die Neigung des zweiten Rotors 28 zu ändern, wodurch die Oberflächengüte der von der Maschine 10 gefrästen Bodenfläche verändert werden kann. In einem anderen Aspekt kann der Bediener den zweiten Rotor 28 durch einen anderen zweiten Rotor ersetzen. Der andere zweite Rotor kann derselbe sein wie der zweite Rotor 28, z. B. wenn der zweite Rotor 28 stark reparatur-, reinigungs- und/oder austauschbedürftig war. Alternativ kann der andere zweite Rotor eine andere Größe (d. h. eine größere Trommel), eine andere Neigung der Schneidanordnungen, eine andere Größe der Schneidanordnungen oder eine oder mehrere andere unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Unter diesen Gesichtspunkten können die Maschine 10 und die Fräsanordnung 14 mit dem anderen zweiten Rotor eine andere Oberflächengüte auf der Bodenfläche erzeugen.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die offengelegten Aspekte der Maschine 10 können in jeder Fräsmaschine verwendet werden, um den Abtransport des gefrästen Materials zu unterstützen, wobei Variationen der Frästiefe, Variationen der von der Maschine erzeugten Oberflächengüte, der Zugang zur Fräskammer usw. möglich sind. Wie bereits erwähnt, kann der zweite Rotor 28 hinter dem ersten Rotor 26 angeordnet sein, so dass der erste Rotor 26 einen Großteil des Fräsvorgangs der Fräsanordnung 14 übernehmen kann. Der zweite Rotor 28 kann kleiner sein, eine andere Neigung der Schneidanordnungen 28A aufweisen, sich seitlich in der Fräskammer bewegen, sich schneller drehen oder auf andere Weise arbeiten, um ein Sekundärfräsen durchzuführen und eine glattere Oberfläche als der erste Rotor 26 zu erzeugen. Zusätzlich oder alternativ kann der zweite Rotor 28 selektiv aktiviert werden. In diesem Aspekt kann der zweite Rotor 28 selektiv angetrieben werden, um sich zu drehen, so dass der zweite Rotor 28 in die Bodenfläche eingreift und diese fräst, zum Beispiel, um eine Oberfläche zu hinterlassen, die glatter ist als die vom ersten Rotor 26 gebildete Oberfläche, um die Bodenfläche auf eine größere Tiefe als der erste Rotor 26 zu fräsen (z.B. um die Höhe H), usw. Darüber hinaus kann der zweite Rotor 28 selektiv aktiviert, bewegt, angetrieben oder anderweitig zwischen einer Position ganz links und einer Position ganz rechts eingestellt werden (z. B. seitlich verschoben oder oszilliert). Darüber hinaus ist bei einigen Fräsvorgängen keine glattere Oberfläche erforderlich. In solchen Fällen kann der zweite Rotor 28 oberhalb der Schneidebene des ersten Rotors 26 positioniert werden, so dass der zweite Rotor 28 nicht aktiv am Fräsen der Bodenfläche beteiligt ist, wodurch die Lebensdauer des zweiten Rotors 28 und seiner Schneidanordnungen 28A für andere Fräsvorgänge erhalten und/oder verlängert wird. Wie bereits erwähnt, können die Position(en) des zweiten Rotors 28 (und damit die resultierende Oberflächenbeschaffenheit der Bodenfläche) durch die Steuerung 102 und/oder eine oder mehrere Benutzerschnittstellen 104 gesteuert werden. Unter diesen Aspekten kann der zweite Rotor 28 es einem Bediener ermöglichen, eine von der Maschine 10 erzeugte Oberflächengüte einzustellen, ohne den ersten Rotor 26 zu verstellen, wodurch die Effizienz, Wirksamkeit und/oder Produktion der Fräsanordnung 14 und der Maschine 10 verbessert wird.
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Zweite Schneidanordnungen 28A können aus einem härteren Material (d.h. einem Schneidkopf) bestehen als erste Schneidanordnungen 26A. Da der zweite Rotor 28 eine bereits gefräste Fläche und/oder eine geringere Materialtiefe fräst, können die zweiten Schneidanordnungen 28A mit einer geringeren Rate verschleißen als die ersten Schneidanordnungen 26A. Darüber hinaus kann der zweite Rotor 28 mit der Formplatte 22 gekoppelt sein, z. B. über das Kupplungselement 40, oder auf andere Weise neben oder in der Nähe der Formplatte 22 angeordnet sein (1 bis 3). So kann das Anheben der Formplatte 22 den Zugang zum zweiten Rotor 28 ermöglichen, um beispielsweise verschiedene Teile des zweiten Rotors 28 zu reparieren, auszutauschen oder anderweitig zu inspizieren. Wie bereits erwähnt, kann ein Bediener den zweiten Rotor 28 reinigen, eine oder mehrere der zweiten Schneidanordnungen 28A reparieren, eine oder mehrere der zweiten Schneidanordnungen 28A ersetzen, den zweiten Rotor 28 austauschen (z.B. durch Abkoppeln des zweiten Rotors 28 vom Kupplungselement 40 und/oder dem Hydraulikstützzylinder 42) oder auf andere Weise Zugang zum zweiten Rotor 28 erhalten.
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Darüber hinaus kann der zweite Rotor 28 kleiner und/oder leichter als der erste Rotor 26 sein, so dass der zweite Rotor 28 leichter zu handhaben und/oder auszutauschen ist als der erste Rotor 26. Unter diesem Aspekt kann der zweite Rotor 28 bei Beschädigung ausgetauscht werden. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Rotor 28 gegen einen anderen zweiten Rotor 28 ausgetauscht werden, z. B. mit einer anderen Neigung, Härte oder einer oder mehreren anderen Eigenschaften der zweiten Schneidanordnungen 28A, die eine andere Oberflächenbeschaffenheit auf der Bodenfläche ergeben können. In einem anderen Aspekt kann der Bediener auf den zweiten Rotor 28 zugreifen, um eine oder mehrere Eigenschaften des zweiten Rotors 28 einzustellen, z.B. Anpassen der Anordnung der Schneidköpfe an den Schneidanordnungen 28A, Ersetzen der Schneidköpfe durch andere (d.h. härtere, breitere usw.) Schneidköpfe, usw. Ein Verfahren kann zum Beispiel die Durchführung eines ersten Fräsvorgangs mit einem ersten zweiten Rotor 28 umfassen, um eine erste Oberflächengüte auf der gefrästen Bodenfläche zu erzeugen. Das Verfahren kann dann den Zugang zur Fräskammer und die Entfernung des ersten zweiten Rotors 28 umfassen. Das Verfahren kann dann das Ankoppeln eines anderen zweiten Rotors 28 an die Fräsanordnung 14 (z. B. an die Formplatte 22) umfassen, wobei der andere zweite Rotor 28 eine oder mehrere andere Fräseigenschaften als der erste zweite Rotor 28 aufweist. Alternativ kann das Verfahren das Ändern einer oder mehrerer Eigenschaften des ersten zweiten Rotors 28 umfassen, um die Fräseigenschaften zu ändern. Daraufhin kann das Verfahren die Durchführung eines weiteren Fräsvorgangs umfassen, wobei die veränderten Fräseigenschaften eine zweite Oberflächenbeschaffenheit auf der gefrästen Bodenfläche bilden. Darüber hinaus kann der zweite Rotor 28 in einigen Aspekten dazu beitragen, die Formplatte 22 zu schützen, z. B. davor, dass größere Teile des gefrästen Materials auf die Formplatte 22 treffen oder sie anderweitig beschädigen.
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Es ist für Fachleute offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an der offengelegten Maschine vorgenommen werden können, ohne dass der Umfang der Offenbarung verlassen wird. Andere Ausführungsformen der Maschine werden für Fachleute aus der Betrachtung der Beschreibung und der Praxis der hierin offenbarten Fräsvorrichtungen, Systeme und Verfahren ersichtlich sein. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele nur als beispielhaft betrachtet werden, wobei der wahre Umfang der Offenbarung durch die folgenden Patentansprüche und ihre Äquivalente angegeben wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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