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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Untersuchen wenigstens einer Schneidrolle gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
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Eine derartige Vorrichtung ist aus dem Fachartikel „Findings from disc cutting tests on alpine lithologies – Erkenntnisse aus Diskenschneidversuchen an alpinen Lithologien" von M. Entacher und K. Lassnig, erschienen in Geomechanics and Tunneling, Volume 5, Oktober 2012, bekannt. Die vorbekannte Vorrichtung zum Untersuchen wenigstens einer Schneidrolle verfügt als Testmaterialträger über eine seitlich verschiebbare schwere Stahlbox mit rechteckiger Grundfläche, die als Testmaterial eingegossenen Beton aufnimmt. Zum Untersuchen von Schneidrollen werden in einer Linearrichtung Schneidrollen über den Beton bewegt, während die Stahlbox rechtwinklig zu der Linearrichtung seitlich verschoben wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der mit verhältnismäßig geringem Aufwand Langzeituntersuchungen wenigstens einer Schneidrolle bei Dauerbelastung durchführbar sind.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst.
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Dadurch, dass bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Testmaterialträger als eine über eine Antriebswelle zur Drehung antreibbare Nabe ausgebildet ist, die unter Ausbilden eines Testrads von Testmaterial umgeben ist, lassen sich Schneidrollen über eine lange Untersuchungszeit in Dauerbelastung untersuchen, indem die oder jede zu untersuchende Schneidrolle unter Verschieben sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung relativ dick ausbildbares Testmaterial von dem sich drehenden Testrad abträgt.
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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren der Zeichnung.
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Es zeigen:
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1 in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Tragrahmen und mit einem Testrad,
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2 in einer Schnittansicht das Testrad des Ausführungsbeispiels gemäß 1 und
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3 in einer perspektivischen Ansicht eine an einer Linearführung angebrachte Schneidrollenanordnung des Ausführungsbeispiels gemäß 1.
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1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, das über einen unter Verwendung von Doppel-T-Trägern sehr standfest ausgebildeten Tragrahmen 1 verfügt. Der Tragrahmen 1 weist bodenseitig in einem Abstand parallel zueinander verlaufende Fußquerstreben 2 und rechtwinklig zu den Fußquerstreben 2 ausgerichtete Fußaxialstreben 3 auf, die mittig zu den Fußquerstreben 2 angeordnet sind. Die Fußquerstreben 2 und die Fußaxialstreben 3 sind fest miteinander verbunden, wobei wenigstens einige Fußaxialstreben 3 jeweils mit einem Endabschnitt über die Fußquerstreben 2 vorstehen.
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An den äußeren Enden der jeweiligen Fußquerstrebe 2 ist jeweils eine Seitenstrebe 4 vorhanden. Die einer Fußquerstrebe 2 zugeordneten Seitenstreben 4 sind von den Fußquerstreben 2 wegweisend schräg aufeinander zu laufend ausgerichtet. Die mit einer Fußquerstrebe 2 verbundenen Seitenstreben 4 tragen mit ihren der jeweiligen Fußquerstrebe 2 abgewandten Enden ein Auflager 5, das zum weiteren Erhöhen der Stabilität sowohl von sich rechtwinklig von den Verbindungsbereichen der Fußquerstreben 2 und der Fußaxialstreben 3 weg erstreckenden Mittenstreben 6 als auch von an den über die Fußquerstreben 2 überstehenden Endabschnitten der Fußaxialstreben 3 angebrachten Schrägstreben 7 abgestützt ist.
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Die Auflager 5 tragen eine Antriebswelle 8, die sich parallel zu den Fußaxialstreben 3 erstreckt und bei Lagerung in Wälzlagern 9 mit zwei endseitig angeordneten Radantriebseinheiten 10 zur Drehung antreibbar ist. Die Antriebswelle 8 ist drehfest mit einer Felge 11 eines als Testmaterialträger dienenden Testrads 12 verbunden. Das Testrad 12 weist weiterhin eine Anzahl von sich von einer die Antriebswelle 8 umschließenden, radial innenseitig liegenden Nabe 13 radial nach außen zu der Felge 11 erstreckenden Radialstreben 14 auf, so dass sich für das Testrad 12 eine relativ leichte Grundstruktur ergibt.
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Radial außenseitig der Felge 11 verfügt das Testrad 12 als Testmaterial über einen die Felge 11 radial außenseitig umfänglich umschließenden, in der Zusammensetzung und/oder im Aufbau homogenen oder inhomogenen Materialmantel 15.
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Zum verhältnismäßig einfachen maschinenunterstützten Handhaben des Testrads 12 insbesondere während des Einbaus in den Tragrahmen 1 und des Ausbaus aus dem Tragrahmen 1 sind beispielsweise in Verbindungsbereichen der Felge 11 und der Radialstreben 14 eine zugeordnete Anzahl von Handhabungsaugen 16 angebracht.
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Weiterhin verfügt das Ausführungsbeispiel gemäß 1 über wenigstens eine Schneidrollenanordnung 17, die wenigstens eine zu untersuchende Schneidrolle 18 aufweist. Die oder jede Schneidrollenanordnung 17 ist verschiebbar an einer Linearführung 19 einer Führungsanordnung angebracht, die sich parallel zu der Antriebswelle 8 zwischen auf einer Seite der Antriebswelle 8 angeordneten Seitenstreben 4 erstreckt. Die Enden der Linearführung 19 sind in jeweils einer an einer Seitenstrebe 4 befestigten Radialführung 20 der Führungsanordnung verschiebbar gelagert, wobei sich jede Radialführung 20 in Richtung der Seitenstrebe 4 erstreckt, an der sie angebracht ist.
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Jeder Schneidrollenanordnung 17 ist eine Schlittenantriebseinheit 21 zugeordnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel eine sich parallel zu der Linearführung 19 erstreckende Axialwelle 22 zur Drehung antreibt. Die Enden der Axialwelle 22 stehen mit jeweils einem Getriebe 23 in Verbindung.
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Alternativ ist bei einer nicht dargestellten Abwandlung für jedes Getriebe 23 eine eigene Schlittenantriebseinheit 21 vorhanden.
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Die Getriebe 23 setzen die Drehbewegung der Axialwelle 22 in eine Drehbewegung jeweils einer in einer Radialführung 20 angeordneten Radialspindel 24 um.
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Die Drehbewegungen der Radialspindeln 24 verursachen ein Bewegen der Linearführung 19 in den Radialführungen 20, wodurch sich die an dieser Linearführung 19 angebrachte Schneidrollenanordnung 17 in Bezug auf das Testrad 12 in radialer Richtung bewegt. Bei einem Bewegen der oder jeder Schneidrollenanordnung 17 entlang der Linearführung 19 bewegt sich die jeweilige Schneidrollenanordnung 17 in axialer Richtung des Testrads 12, so dass, ausgehend von einer anfänglichen Abtragsrille 25, die oder jede Schneidrolle 18 über einen verhältnismäßig lang andauernden Untersuchungszeitraum für Dauerbelastungstests den Materialmantel 15 des Testrads 12 abträgt.
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2 zeigt in einer Schnittansicht das Testrad 12 des Ausführungsbeispiels gemäß 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Materialmantel 15 des Testrads 12 inhomogen ausgebildet und weist eine Anzahl von über Befestigungselemente 26 beispielsweise in Gestalt von Verbindungsbolzen mit der Felge 11 verbundene sowie voneinander beabstandete Hartgesteinsblöcke 27 auf, zwischen denen eine Verfüllung 28 von beispielsweise Beton vorhanden ist. Dadurch lassen sich besonders gut über einen verhältnismäßig langen Untersuchungszeitraum Abbauvorgänge mit Hartgestein simulieren.
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3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine an einer Linearführung 19 angebrachte Schneidrollenanordnung 17 des Ausführungsbeispiels gemäß 1, die mit einer Schneidrolle 18 ausgestattet ist. Die Schneidrolle 18 ist drehbar in einem Schneidrollengehäuse 29 gelagert, wobei die Achse der Schneidrolle 18 parallel zu der Linearführung 19 ausgerichtet ist. Das Schneidrollengehäuse 29 ist an einem Linearschlitten 30 angebracht, der motorisch angetrieben entlang der Linearführung 19 hin- und her bewegbar sowie während eines Einwirkens der oder jeder Schneidrolle 18 mittels einer integrierten Hemmung fixierbar ist.
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Weiterhin lässt sich der Darstellung gemäß 3 entnehmen, dass an den Enden der Linearführung 19 Führungsblöcke 31 angebracht sind, die entsprechend der Darstellung gemäß 1 in jeweils einer Radialführung 20 laufen und über jeweils eine Spindelaufnahme 32 verfügen, in die die Radialspindeln 24 eingreifen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „Findings from disc cutting tests on alpine lithologies – Erkenntnisse aus Diskenschneidversuchen an alpinen Lithologien“ von M. Entacher und K. Lassnig, erschienen in Geomechanics and Tunneling, Volume 5, Oktober 2012 [0002]
