DE19754399A1

DE19754399A1 - Vorrichtung zur Bearbeitung einer länglichen Vertiefung im Erdreich

Info

Publication number: DE19754399A1
Application number: DE19754399A
Authority: DE
Inventors: Juergen Posch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-09
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2017-12-10
Also published as: EP0922811A3; DE19754399C2; US6085446A; EP0922811A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung ei ner länglichen Vertiefung im Erdreich, insbesondere zur An fertigung eines Grabens der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Zur Anfertigung eines Grabens, beispielsweise zur Verlegung von Rohrleitungen im Erdreich, werden üblicherweise Bagger eingesetzt, die je nach Breite des Grabens einen entspre chenden Baggerlöffel besitzen. Je nach Beschaffenheit des Erdreichs ist es zweckmäßig, das Erdreich zunächst etwas zu lockern, damit ein Aufnehmen mit dem Baggerlöffel leichter möglich ist. Bekannte Grabenfräsen besitzen in der Regel zwei angetriebene Fräswerkzeuge, die von einem Träger seit lich abstehen und um ihre Längsachse rotierend gelagert sind. Der konstruktionsbedingte, zwischen den Fräswerkzeu gen vorhandene Steg des Trägers führt dazu, daß beim Fräsen im Erdreich der zwischen den Fräswerkzeugen befindliche Streifen nicht bearbeitet wird, so daß sich kein ebenes Fräsbild ergibt. Zur Beseitigung des in der Mitte verblei benden Streifens wird die Fräsvorrichtung quer zur Längs richtung des Grabens hin und her bewegt, was dazu führt, daß der Graben breiter erzeugt wird als eigentlich notwen dig. Diese Hin- und Herbewegung führt zu einer erhöhten Be lastung des Baggers infolge von Querkräften, die auf die Lagerung des Baggerarms (Ausleger) wirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, mit der schneller und bezüglich der das Fräswerk zeug führenden Maschine verschleißärmer gearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind darin zu se hen, daß für den Fräsvorgang die rotierenden Fräswerkzeuge ausschließlich in Längsrichtung bzw. in das Erdreich hin einbewegt werden müssen, jedoch keinerlei Querbewegung not wendig ist. Damit wird der Fräsvorgang erheblich beschleu nigt und lediglich das Erdreichvolumen bearbeitet, das dem geforderten Maß des auszuhebenden Grabens entspricht.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Fräswerkzeuge im wesentlichen die Form eines Kegels bzw. Kegelstumpfes auf. Dabei entspricht der Winkel der Ke gelmantelfläche, bezogen auf die Basis des Kegels bzw. Ke gelstumpfes, dem Winkel, den die Längsachse des Fräswerk zeugs zu einer Vertikalachse einnimmt. Aufgrund der Schräg stellung der Längsachsen der Fräswerkzeuge bilden die Man telflächen lediglich an einer Stelle ihres Umfangs eine durchgehende Arbeitsebene, wobei es zweckmäßig ist, diese durchgehende Arbeitsebene auf der nach unten gerichteten Seite, das heißt auf den Boden des zu bearbeitenden Grabens gerichtet, anzuordnen. Die Neigung der Längsachsen der Fräswerkzeuge sollte derart bemessen sein, daß die Längs achsen zu der Vertikalachse in einem Winkel zwischen ca. 50° und 70° verlaufen. Die Winkel beider Längsachsen sind dabei gleich groß, so daß die Vertikalachse eine Symmetrie achse für die Gesamtanordnung bildet. Als besonders bevor zugt wird ein Winkel der Längsachsen von 60° zur Vertikal achse angesehen.

Es ist außerdem von Vorteil, daß die Längsachsen der Fräs werkzeuge, bezogen auf die Längsrichtung der zu bearbeiten den Vertiefung, einen Winkel <90° aufweisen. Dabei ist der Winkel beider Längsachsen gleich groß und die Mantelflächen der Kegelstümpfe schließen an ihrer in Bearbeitungsrichtung vorderen Seite einen Winkel <180°, vorzugsweise zwischen 150° und 160°, ein. Da somit die freien Enden der Kegel stümpfe in Bearbeitungsrichtung etwas weiter vorstehen als die Kegelflächen im Bereich ihrer Basis, entsteht eine Selbstzentrierung der Fräsvorrichtung, die zu einer Rich tungsstabilisierung bzw. Spurtreue führt.

Als Antriebsmotor ist besonders ein Hydraulikmotor geeig net. Vorzugsweise ist für jedes Fräswerkzeug ein separater Hydraulikmotor vorgesehen, auf dessen Welle das Fräswerk zeug unmittelbar aufgesetzt ist. Um eine platzsparende Bau weise zu schaffen, ist das Fräswerkzeug an der Basis des Kegelstumpfes mit einer Ausnehmung versehen, wobei der die Ausnehmung umgebende Kegelmantel zumindest teilweise den Hydraulikmotor überdeckt. Dies führt außerdem dazu, daß der Hydraulikmotor geschützt innerhalb der Kegelmantelfläche liegt.

Der Motor bzw. die Hydraulikmotoren und die beiden Fräs werkzeuge bilden vorzugsweise mit einem Tragteil eine Bau einheit, die als Anbaugerät an einer Baumaschine, vorzugs weise einem Bagger, befestigbar ist. Auf diese Weise kann die Vorrichtung von verschiedenen Baumaschinen je nach Ver fügbarkeit eingesetzt werden. Zur Applikation an einem Bag ger ist es zweckmäßig, das Anbaugerät an der Rückseite ei nes Baggerlöffels aufzunehmen bzw. dort zu befestigen. Bei einer solchen Anordnung können erhebliche Kosten eingespart werden, da die üblicherweise anfallenden Werkzeugrüstzeiten zum Abnehmen eines Werkzeugs und zum Aufnehmen eines ande ren Werkzeugs entfallen. Aufgrund der Anordnung der Fräs werkzeuge an der Rückseite des Baggerlöffels ist die Vor richtung bei der Benutzung des Baggerlöffels zum Aufnehmen von Erdreich nicht hinderlich und andererseits begünstigt das Gewicht der Baggerschaufel beim Einsatz des Fräswerk zeugs eine Vertikalbewegung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Graben mit einer Fräsvor richtung,

Fig. 2 ein kombiniertes Fräser-Löffel-Gerät,

Fig. 3 einen Bagger mit Baggerlöffel und Fräsvorrichtung bei der Fräsbearbeitung,

Fig. 4 einen Bagger gemäß Fig. 3 beim Aushub.

In Fig. 1 ist ein Graben 1 in einem Erdreich 2 darge stellt, wobei der Graben 1 im wesentlichen einen rechtecki gen Querschnitt mit einem ebenen Boden 3 aufweist. In dem Graben 1 befindet sich eine Fräsvorrichtung 4, die an einem beweglichen Arm 5 einer Baumaschine befestigt ist und somit in das Erdreich abgesenkt bzw. in Arbeitsrichtung längsbe weglich ist.

Die Fräsvorrichtung 4 umfaßt zwei an einem Tragteil 6 ange ordnete Hydraulikmotoren 7, 8, auf deren Motorwellen je weils ein Fräswerkzeug 9, 10 befestigt ist. Die Fräswerk zeuge 9 und 10 besitzen jeweils die Form eines Kegelstump fes 19 und 20, der sich zentrisch auf der Welle des Hydrau likmotors 7 bzw. 8 befindet, so daß eine Längsachse RA des Kegelstumpfes 19, 20 die Rotationsachse des Fräswerkzeugs 9 bzw. 10 bildet.

Wie aus Fig. 1 weiterhin deutlich wird, sind die Längsach sen RA zu einer Vertikalachse VA jeweils in einem Winkel α von 60° angeordnet, so daß sich ein Winkel β der Längsachse RA gegenüber dem Boden 3 des Grabens 1 von 30° ergibt. Der Winkel γ, den die Längsachsen RA zwischen sich einschlie ßen, beträgt 120°. Die Mantelfläche 11, 12 der Kegelstümpfe 19, 20 sind mit einer Vielzahl von Fräsmessern 18 versehen. Aufgrund der schräg zum Boden 3 verlaufenden Längsachse RA sind die Kegelstumpfformen 19, 20 der Fräswerkzeuge 9 und 10 derart ausgerichtet, daß deren Mantelflächen 11, 12 parallel zu dem Boden 3 verlaufend ausgerichtet sind. Die Mantelflächen 11 und 12 der Fräswerkzeuge 9 und 10 liegen an ihrer dem Boden 3 benachbarten Seite mit ihrer jeweili gen Basis 13, 14 der Kegelstumpfform 19, 20 unter Aufrecht erhaltung eines Arbeitsspiels 15 derart beieinander, daß sich eine durchgehende Arbeitsebene AE parallel zum Boden 3 ergibt.

Damit die Kegelstümpfe 19, 20 mit ihren Mantelflächen 11, 12 an der Basis 13, 14 nahe beieinander liegen können und damit eine kompakte Bauweise erreicht wird, sind die Kegel stümpfe 19, 20 an ihrer Basis 13, 14 mit einer Ausnehmung 16, 17 versehen, in der der Hydraulikmotor 7, 8 zumindest teilweise aufgenommen ist, so daß die Mantelfläche 11, 12 des Kegels 19, 20 den Hydraulikmotor 7, 8 teilweise über deckt. Die Kegelstümpfe 19, 20 weisen in den jeweiligen Randbereich des Grabens 1 gerichtete Oberseiten 13' und 14' auf.

In Fig. 2 ist die Seitenansicht eines Baggerlöffels 21 dar gestellt, an dessen Rückseite 22 eine Fräsvorrichtung 24 angeordnet ist. Die Fräsvorrichtung 24 umfaßt ein Tragteil 23 für die in Fig. 2 nicht sichtbaren Hydraulikmotoren und die Fräswerkzeuge, von denen aufgrund der Seitenansicht le diglich ein Fräswerkzeug 25 dargestellt ist. Aufgrund des schrägen Verlaufs der Längsachse RA zu einer Vertikalachse VA im Graben 1 in Fig. 1 ist in der Darstellung der Fig. 2 die Oberseite 13' des Kegelstumpfes 19, bezogen auf die Basis 13 des Fräswerkzeugs 25, außermittig angeordnet, so daß sich die parallel zum Boden 3 verlaufende Arbeitsebene AE gemäß Fig. 1 ergibt.

Die Fig. 3 zeigt einen Bagger 26, an dessen Arm 27 bzw. Ausleger eine kombinierte Vorrichtung aus Baggerlöffel 21 und Fräsvorrichtung 24 angebaut ist. Bei nach innen ge klapptem Baggerlöffel 21 ist das Fräswerkzeug 25 auf das Erdreich 2 gerichtet, so daß der Graben 1 bearbeitet werden kann. Das Fräswerkzeug 25 lockert dabei das Erdreich 2 in der für den Graben 1 vorgesehenen Breite auf, ein Austrag des Erdreichs aus dem Graben ist mit der Fräsvorrichtung 24 jedoch nicht möglich. Die Arbeitsrichtung ist mit dem Pfeil S bezeichnet.

Wie in Fig. 4 dargestellt, erfolgt das Ausheben des mittels der Fräsvorrichtung 24 gelockerten Erdreichs durch den Bag gerlöffel 21, der das gelockerte Erdreich aufnimmt, so daß dieses durch Anheben des Arms 27 und seitliches Verschwen ken außerhalb des Grabens 1 abgelagert oder auf einem LKW zum Abtransport abgeworfen werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zur Bearbeitung einer länglichen Vertie fung im Erdreich (2), insbesondere zur Anfertigung eines Grabens (3) mit von mindestens einem Motor (7, 8) angetriebenen Fräswerkzeugen (9, 10), die um ihre Längsachse (RA) rotierend gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen (RA) der Fräswerkzeuge (9, 10) in einem Winkel (γ) zueinander verlaufen und die Mantelflächen (11, 12) der Fräs werkzeuge (9, 10) an einer Stelle ihres Umfangs unter Aufrechterhaltung eines Arbeitsspiels (15) derart beieinander liegen, daß eine durchgehende Arbeits ebene (AE) gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräswerkzeuge (9, 10) im wesentlichen die Form eines Kegels bzw. Kegel stumpfes (19, 20) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehende Arbeits ebene (AE) nach unten, das heißt auf den Boden (3) des zu bearbeitenden Grabens (1) gerichtet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen (RA) der Fräswerkzeuge (9, 10) zu einer Vertikalachse (VA) in einem Winkel (α) zwischen ca. 50° und 70° verlaufen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen (RA) der Fräswerkzeuge (9, 10) in einem Winkel von 60° zur Vertikalachse (VA) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachsen (RA) der Fräswerkzeuge (9, 10), bezogen auf die Längsrichtung (Arbeitsrichtung S) der zu bearbeitenden Vertiefung (Graben 1) einen Winkel <90° aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel beider Längs achsen gleich groß ist, wobei die Mantelflächen (11, 12) der Kegelstümpfe (19, 20) an ihrer in Bearbei tungsrichtung vorderen Seite einen Winkel <180°, vor zugsweise zwischen 150° und 160°, einschließen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (8, 9) ein Hydraulikmotor ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Fräswerkzeug (9, 10) ein separater Hydraulikmotor (7, 8) vorgese hen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerkzeug (9, 10) unmittelbar auf die Welle des Hydraulikmotors (7, 8) aufgesetzt ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerkzeug (9, 10) an der Basis (13, 14) des Kegelstumpfes (19, 20) eine Ausnehmung aufweist, wobei der die Ausnehmung (16, 17) umgebende Kegelmantel (11, 12) sich zumindest über einen Teil des Hydraulikmotors (7, 8) erstreckt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Motor (7, 8) und die beiden Fräswerkzeuge (9, 10) mit einem Tragteil (6) eine Baueinheit bilden, die als Anbauge rät an einer Baumaschine, vorzugsweise einem Bagger (26) befestigbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbaugerät an der Rückseite eines Baggerlöffels (21) aufnehmbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (7, 8) und Fräswerkzeuge (9, 10) an der Rückseite (22) eines Baggerlöffels (21) fest installiert sind und ein kom biniertes Fräser-Löffel-Gerät bilden.