DE19754371C1 - Milling machine for masonry - Google Patents

Milling machine for masonry

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Abstract

The milling machine has a rotating cutter head with peripherally spaced cutters. Some of the bits can be driven by a pendulum to cause an impact cutting effect. The bits can be rotatably mounted (2) or linearly movable. The bits can be positioned for their pivoting or linear movement so that their inner position is at the optimal contact position for the pendulum, and they can be retracted away from impact by the pendulum. There can be inner and outer cutting rollers with the inner ones connected to the pendulum shaft (4) for farther circumferential movement than the outer rollers (5). The impact point of the pendulum on the bits on the rotational direction is behind the connecting line of the shaft rotation point and the pendulum rotation point.

Description

Die Erfindung betrifft eine rotierende Fräsmaschine zur Gesteinsbearbeitung, insbesondere für Beton, Asphalt, Mauerwerk.The invention relates to a rotating milling machine for rock processing, especially for concrete, asphalt, masonry.

Derartige Maschinen dienen unter anderem dazu, Wände, Böden oder Fahrbahnen abzufräsen oder Nuten einzufräsen.Such machines serve, among other things, walls, floors or roadways to mill or to mill grooves.

Ein akzeptabler Fräsfortschritt insbesondere in härterem Material wie Beton wird dabei nur unter Einsatz großer Maschinengewichte, hoher Antriebs- und Vorschub- Leistung sowie mit starkem Rütteln der Maschinen und hohem Verschleiß der Fräsmeißel erkauft.An acceptable milling progress, especially in harder materials like concrete only using large machine weights, high drive and feed Performance as well as strong shaking of the machines and high wear of the Milling chisel bought.

Es wurde daher seit Längerem versucht, eine Schlagwirkung in die Meißel zu bringen ähnlich wie es beim Bohren mit dem Schlagbohrer oder dem Bohrhammer verwirklicht wurde.It has therefore been tried for a long time to bring an impact in the chisel similar to drilling a hammer drill or hammer drill was realized.

Nach dem Hauptpatent 196 34 514 wird in alle oder einige Meißelspitzen eine Schlagwirkung induziert mit im Inneren des Fräsers umlaufenden Nocken. Hierbei ist der Relativweg zwischen Nocken und Meißel durch die radiale Überlappung der beiden fest vorgegeben. Der Meißel muß also bei jedem Nockenvorbeilauf entweder entsprechend tief ins Material eintauchen oder die gesamte Maschine bewegt sich zurück, weg vom Meißel, mit unangenehmen Auswirkungen auf die gesamte Maschine einschließlich Bediener. Passiert beides nicht, bleibt der Nocken stehen oder ein Teil der Übertragungskette bricht. Die radiale Überlappung zwischen Meißel und Nocken kann daher nur sehr klein gewählt werden. Damit ist die Schlagleistung gering und stark abhängig vom zu fräsenden Material. Außerdem reibt der Nocken über den Meißel mit entsprechenden Leistungsverlusten und Erhitzung und Verschleiß der Reibflächen. Ähnlich einer Schlagbohrmaschine ist die Schlagwirkung hier stark begrenzt.According to the main patent 196 34 514 one or all chisel tips are used Impact is induced by cams rotating around the inside of the milling cutter. Here is the relative path between the cam and chisel through the radial Fixed overlap of the two. So the chisel must be on everyone Pass the cam either deeply into the material or the entire machine moves back, away from the chisel, with uncomfortable Effects on the entire machine including the operator. Happens both not, the cam stops or part of the transmission chain breaks. The radial overlap between the chisel and the cam can therefore only be very small to get voted. The impact performance is low and strongly dependent on the milling material. The cam also rubs over the chisel corresponding loss of performance and heating and wear of the friction surfaces. Similar to an impact drill, the impact is very limited here.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile des direkten Schlages auch bei Fräsmaschinen mit rotierendem Werkzeug mit auf dem Umfang verteilten Fräsmeißeln zu verwirklichen.The invention is based on the object, the advantages of direct impact as well for milling machines with rotating tools with distributed on the circumference Realize milling chisels.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einige oder alle Meißelspitzen eine Schlagwirkung induziert wird mit im Inneren der Fräswalze umlaufenden Pendeln. The object is achieved in that in some or all Chisel tips induce an impact with inside the milling drum orbiting commuting.  

Erfindungsgemäß wird eine Fräswalze mit außen liegenden Meißeln gedreht, während sich im Inneren der Fräswalze eine außen mit Pendeln besetzte Welle mit unterschiedlicher Drehzahl und/oder Drehrichtung dreht.According to the invention, a milling drum with external chisels is turned, while inside the milling drum there is a shaft with pendulum on the outside rotates at different speeds and / or directions of rotation.

Aus der Relativdrehzahl von Fräswalze und Pendelwelle sowie der Anzahl der Pendel ergibt sich die Schlagfrequenz.From the relative speed of the milling drum and pendulum shaft and the number of Pendulum gives the beat frequency.

Außerhalb des Materialeingriffes sollte kein Schlag in den Meißel induziert werden, um die Maschinenteile möglichst wenig zu belasten. Liegt die Fliehbeschleunigung der Meißel nach Anspruch 14 deutlich oberhalb der Erdbeschleunigung von etwa 9,81 m/s2, so liegen die Meißel an ihrem äußeren Anschlag an und können dort von den Pendeln nicht erreicht werden.Outside the material intervention, no impact should be induced in the chisel in order to put as little strain on the machine parts as possible. If the centrifugal acceleration of the chisel is clearly above the gravitational acceleration of approximately 9.81 m / s 2 , the chisels lie against their outer stop and cannot be reached there by the pendulums.

Nur wenn die Meißel in das Fräsgut eintauchen, werden sie gegen ihren inneren Anschlag gedrückt und die Pendel schlagen auf die Meißel.Only when the chisels are immersed in the milled material will they become against their inner Stop pressed and the pendulums hit the chisel.

Gemäß Anspruch 7 liegt der Aufschlagpunkt des Pendels auf die Drehrichtung bezogen hinter der Verbindungslinie Wellendrehpunkt-Pendeldrehpunkt. Dadurch bedingt dreht das Pendel bei gleichem Pendelwinkel weiter vom Meißel weg nach Innen, hin zu kleineren Radien. Dies hat den Vorteil, daß nur kleinere Pendelwinkel zugelassen werden müssen, die Pendel damit nach dem Schlag schneller und sicherer am Meißel vorbeidrehen können und auch schneller ihre äußere Ausgangsposition wieder erreichen und damit auch bei kleinerer Geschwindigkeit und damit weniger Belastung für den äußeren Anschlag des Pendels auf den äußeren Anschlag auftreffen.According to claim 7, the point of impact of the pendulum is on the direction of rotation referenced behind the connecting line shaft pivot pivot point. Thereby conditionally the pendulum turns further away from the chisel at the same pendulum angle Inside, towards smaller radii. This has the advantage that only smaller pendulum angles must be allowed to swing faster and faster after the stroke be able to turn the chisel more safely and also the outside faster Reach the starting position again and thus also at a lower speed and thus less stress on the outer stop of the pendulum on the outer one Hit the stop.

Zu Anspruch 12 hilft die Vorstellung des Billardspiels. Je nach Aufschlagwinkel wird die angeschlagene Kugel in eine andere Richtung geschlagen als die Richtung der anfliegenden Kugel.The idea of playing billiards helps claim 12. Depending on the angle of impact the struck ball struck in a different direction than the direction the approaching bullet.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigen: Further details and advantages of the subject of the invention result from the following description of the accompanying drawings, in which preferred Exemplary embodiments with the necessary details and individual parts are shown. Show it:  

Fig. 1 einen radialen Schnitt durch den Fräser mit drehbar gelagerten Meißeln und nach Anspruch 8 gestalteten Pendeln. Fig. 1 shows a radial section through the milling cutter with rotatably mounted chisels and pendulums designed according to claim 8.

Fig. 2 einen radialen Schnitt durch den Fräser mit drehbar gelagerten Meißeln und nach Anspruch 9 gestalteten Pendeln. Fig. 2 shows a radial section through the milling cutter with rotatably mounted chisels and pendulums designed according to claim 9.

Fig. 3 einen radialen Schnitt durch den Fräser mit linear gelagerten Meißeln entsprechend Anspruch 3. Meißel-Begrenzungsanschläge sind nicht gezeigt. Fig. 3 shows a radial section through the cutter with linearly mounted chisels according to claim 3. Chisel limit stops are not shown.

In Fig. 1 bis 3 sitzen die Drehgelenke 3 der Pendel 1 auf der Pendelwelle 4 und sind hier als Wälzlager angedeutet.In Figs. 1 to 3, the hinges 3 are seated the pendulum 1 to the pendulum shaft 4 and are indicated here as a roller bearing.

In Fig. 1 enthält die Pendelwelle 4 ebenfalls Anschlagpunkte 8 als Endlagenbegrenzung für die Pendel, zusätzlich sind noch mögliche Dämpfungs- oder Federelemente 7 an den Endlagen angedeutet. Außen um die Pendelwelle 4 dreht sich die Fräswalze 5. Beide werden in gleicher Drehrichtung (Uhrzeigersinn), aber unabhängig voneinander und mit unterschiedlicher Drehzahl angetrieben.In Fig. 1, the pendulum shaft 4 also contains stop points 8 as end position limit for the pendulum, in addition, possible damping or spring elements 7 are indicated at the end positions. The milling drum 5 rotates around the outside of the pendulum shaft 4 . Both are driven in the same direction of rotation (clockwise), but independently of one another and at different speeds.

Die Meißel 2 werden von der Fliehkraft und/oder (nicht gezeichneten) Federn nach außen gedrückt gegen äußere Anschläge 6. Nur beim Eingriff in das Fräsgut 9 werden die Meißel 5 vom Fräsgut gegen ihre innere Anlage gedrückt. In dieser Position treffen die Pendel 1 auf die Meißel 5. In diesem Moment bewegt sich das Pendel im Aufschlagpunkt in Richtung 11, tangential zu seiner Umlaufbahn. Bedingt durch die Geometrie von Meißel und Pendel im Aufschlagbereich ergibt sich ungefähr eine resultierende Schlagkraft-Richtung 10.The chisels 2 are pressed against the outer stops 6 by the centrifugal force and / or (not shown) springs. The chisels 5 are pressed against their internal contact only by the milled material when the milled material 9 is engaged. In this position, pendulums 1 meet chisels 5 . At this moment the pendulum moves in the impact point in direction 11 , tangential to its orbit. Due to the geometry of the chisel and pendulum in the impact area, the resulting impact force direction is approximately 10 .

Claims (18)

1. Fräsmaschine mit rotierendem Fräswerkzeug mit auf dem Umfang verteilten Fräsmeißeln, dadurch gekennzeichnet, daß in einige oder alle Meißel (2) eine Schlagwirkung induziert wird mit im Inneren der Fräswalze (5) umlaufenden Pendeln (1).1. Milling machine with a rotating milling tool with milling chisels distributed over the circumference, characterized in that an impact is induced in some or all chisels ( 2 ) with pendulums ( 1 ) rotating in the interior of the milling drum ( 5 ). 2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißel (2) drehbar gelagert sind.2. Milling machine according to claim 1, characterized in that the chisels ( 2 ) are rotatably mounted. 3. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißel (2) linear geführt sind.3. Milling machine according to claim 1, characterized in that the chisels ( 2 ) are guided linearly. 4. Fräsmaschine nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißel durch Anschlagpunkte in ihrer Pendel- oder Linearbewegung so begrenzt sind, daß der innere Anschlag die optimale Aufschlagposition für das Pendel festlegt und der äußere sicherstellt, daß der Meißel vom Pendel nicht mehr getroffen werden kann.4. Milling machine according to claim 2 and 3, characterized, that the chisel by lifting points in their pendulum or linear movement are limited that the inner stop is the optimal impact position for the pendulum determines and the outer ensures that the chisel is no longer hit by the pendulum can be. 5. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Inneren der Fräswalze umlaufende, mit Pendeln (1) bestückte Welle (4) schneller umläuft als die außen drehende Fräswalze (5).5. Milling machine according to claim 1, characterized in that the rotating inside the milling drum, equipped with pendulums ( 1 ) shaft ( 4 ) rotates faster than the externally rotating milling drum ( 5 ). 6. Fräsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Welle (4) mit gleicher Drehrichtung wie die Fräswalze (5) umläuft. 6. Milling machine according to claim 5, characterized in that the inner shaft ( 4 ) rotates with the same direction of rotation as the milling drum ( 5 ). 7. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlagpunkt des Pendels (1) auf den Meißel auf die Drehrichtung bezogen hinter der Verbindungslinie Wellendrehpunkt-Pendeldrehpunkt hinterherläuft.7. Milling machine according to claim 1, characterized in that the point of impact of the pendulum ( 1 ) on the chisel with respect to the direction of rotation runs behind the connecting line shaft pivot point pendulum pivot point. 8. Fräsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Pendels ebenfalls hinter dieser Linie verläuft und von der Fliehkraft gegen einen Anschlag (8) gedrückt wird, der somit die maximale Außenlage des Pendels bestimmt.8. Milling machine according to claim 7, characterized in that the center of gravity of the pendulum also runs behind this line and is pressed by the centrifugal force against a stop ( 8 ), which thus determines the maximum outer position of the pendulum. 9. Fräsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendel so gestaltet ist, daß der Schwerpunkt des Pendels auf der Verbindungslinie Wellendrehpunkt-Pendeldrehpunkt liegt.9. Milling machine according to claim 7, characterized, that the pendulum is designed so that the focus of the pendulum on the Connection line shaft pivot point pivot point is. 10. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelbewegung der Pendel in beiden Richtungen durch eine oder mehrere Begrenzungsmöglichkeiten begrenzt wird, wie Anschlagpunkte (8), Federn (7) oder Dämpfungselemente.10. Milling machine according to claim 1, characterized in that the pendulum movement of the pendulum is limited in both directions by one or more limitation options, such as attachment points ( 8 ), springs ( 7 ) or damping elements. 11. Fräsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Schlagfrequenz und Schlagleistung durch Wahl der Anzahl der Pendel (1), der Drehzahldifferenz zwischen Fräswalze (5) und Pendelwelle (4), sowie durch die Wahl von Pendel-Masse und -Form optimiert werden für einen bestimmten Einsatzfall und für die Bearbeitung eines bestimmten Materiales. 11. Milling machine according to claim 5, characterized in that the impact frequency and impact performance can be optimized by choosing the number of pendulums ( 1 ), the speed difference between the milling drum ( 5 ) and the pendulum shaft ( 4 ), and by the choice of pendulum mass and shape for a specific application and for processing a specific material. 12. Fräsmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Aufschlagpunkt und die Geometrien der Aufschlagbereiche von Pendel und Meißel so gestaltet sind, daß die resultierende Schlagkraftrichtung (10) etwa durch die Meißelspitze verläuft.12. Milling machine according to claim 11, characterized in that the impact point and the geometries of the impact areas of the pendulum and chisel are designed so that the resulting direction of impact ( 10 ) extends approximately through the chisel tip. 13. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlagstellen von Pendel und Meißel gehärtet oder mit einem Hartmetall- Einsatz versehen sind.13. Milling machine according to claim 1, characterized, that the impact points of the pendulum and chisel are hardened or with a hard metal Insert are provided. 14. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräserdrehzahl so groß gewählt wird, daß die Fliehbeschleunigung auf dem Drehradius des Meißelschwerpunktes größer ist als die Erdanziehungsbeschleunigung von 9,81 m/s2.14. Milling machine according to claim 1, characterized in that the milling speed is selected so large that the centrifugal acceleration on the turning radius of the center of gravity of the chisel is greater than the gravitational acceleration of 9.81 m / s 2 . 15. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelanzahl einer radialen Schnittebene so gewählt wird, daß auch bei der größten vorgesehenen Schnitt-Tiefe eines einzelnen Schnittes immer nur ein Meißel gleichzeitig ins Material gedrückt wird und damit von den Pendeln getroffen werden kann.15. Milling machine according to claim 1, characterized, that the number of chisels of a radial cutting plane is chosen so that the maximum intended cutting depth of a single cut is always only a chisel pressed into the material at the same time and thus hit by the pendulums can. 16. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendel nur etwa die axiale Ausdehnung der von ihnen beaufschlagten Meißelrunde haben und somit in axialer Richtung benachbarte Meißel von unabhängig pendelnden, separaten Pendeln beaufschlagt werden. 16. Milling machine according to claim 1, characterized, that the pendulum only about the axial extent of which they acted Have a round chisel and therefore axially adjacent chisels from independently commuting, separate commuting.   17. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß axial benachbarte Pendel eine gemeinsame Drehachse besitzen.17. Milling machine according to claim 1, characterized, that axially adjacent pendulums have a common axis of rotation. 18. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß axial benachbarte Pendel in Umfangsrichtung versetzt auf der Pendelwelle angebracht sind.18. Milling machine according to claim 1, characterized, that axially adjacent pendulums offset in the circumferential direction on the pendulum shaft are attached.
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