DE202018003633U1

DE202018003633U1 - Bodenfräse

Info

Publication number: DE202018003633U1
Application number: DE202018003633.1U
Authority: DE
Original assignee: Dms Tech GmbH; DMS TECHNOLOGIE GmbH
Current assignee: Dms Tech GmbH; DMS TECHNOLOGIE GmbH
Priority date: 2018-08-06
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2018-08-29
Anticipated expiration: 2028-08-07

Abstract

Bodenfräse (23), mit Antriebsmotor (33) zum rotierenden Antrieb einer Arbeitswelle (35) mit Werkzeug (29, 38), mit einem Halter für Antriebsmotor und Arbeitswelle, und mit einer Aufnahme (26), geeignet zum Anschluss des Halters an einen Auslegerarm (22) einer Baumaschine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodenfräse sowie eine Baumaschine, insbesondere einen Bagger.
Als Bodenfräse wird hier eine Vorrichtung mit einem motorisch angetriebenen, rotierenden Werkzeug verstanden, mit dem im Erdreich ein bepflanzungsfertiger Untergrund vorbereitet werden kann, wie es in der Landwirtschaft auf Feldern und im Gartenbau üblich ist. Das Werkzeug ist insbesondere eine Hacke. Gelegentlich wird die Bodenfräse auch als Motorhacke bezeichnet.
Bagger oder ähnliche Baumaschinen führen an einem Auslegerarm bzw. Baggerarm eine Baggerschaufel. Letztere kann in mehreren Freiheitsgraden bewegbar sein. Bekannt ist auch der Austausch der Baggerschaufel gegen ein anderes Werkzeug.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Bodenfräse zur Verwendung mit einer Baumaschine, insbesondere einem Bagger.
Zur Lösung der Aufgabe weist die erfindungsgemäße Bodenfräse die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Insbesondere ist die Bodenfräse mit einem Motor zum rotierenden Antrieb einer Arbeitswelle mit Werkzeug versehen, mit einem Halter für Motor und Arbeitswelle und mit einer Aufnahme, geeignet zum Anschluss des Halters an einen Auslegerarm einer Baumaschine. Im einfachsten Fall handelt es sich bei der Aufnahme um eine mechanische Kupplung, etwa eine Kupplungsplatte, die zusätzlich geeignete Mittel zur Verbindung mit einer korrespondierenden Kupplungseinrichtung am Auslegerarm der Baumaschine aufweist.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann das Werkzeug auf der Arbeitswelle ein rotierendes Hackwerkzeug sein. Letzteres kann an den zu bearbeitenden Boden angepasst sein durch darauf abgestimmte Hackmesser.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann das Werkzeug von der Arbeitswelle abnehmbar und gegen ein anderes Werkzeug austauschbar sein, wobei die Arbeitswelle hierzu Kupplungsmittel aufweist, insbesondere eine ohne Werkzeug zu betätigende Schnellkupplung. Dadurch können unterschiedliche Hackwerkzeuge gegeneinander ausgetauscht werden oder aber Werkzeuge anderer Art mit der Arbeitswelle verbindbar sein.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Arbeitswelle eine polygonale Außenkontur aufweisen, wobei das Werkzeug eine hierzu korrespondierende polygonale Innenkontur aufweist, insbesondere ein polygonales Rohr. Vorzugsweise ist die Arbeitswelle als Vierkantwelle ausgebildet, während das Werkzeug ein hierzu passendes Vierkantrohr aufweist, welches auf die Vierkantwelle aufschiebbar und dort arretierbar ist durch geeignete Arretierungsmittel.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Motor ein Hydraulikmotor sein, wobei hydraulische Anschlüsse vorgesehen sind, geeignet zum Anschluss des Hydraulikmotors an ein Hydrauliksystem einer Baumaschine. Baumaschinen, insbesondere Bagger, sind typischerweise mit einem Hydrauliksystem ausgestattet, mit dem Energie hydraulisch übertragbar ist.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Motor ein Elektromotor sein, wobei elektrische Anschlüsse vorgesehen sind, geeignet zum Anschluss des Elektromotors an eine elektrische Anlage einer Baumaschine oder an ein anderes elektrisches Netz. Die Baumaschine, insbesondere ein Bagger, können mit einer elektrischen Anlage ausgerüstet sein, welche den Anschluss eines elektrisch betriebenen Werkzeugs gestattet. Auch kann die Baumaschine selbst elektrisch betrieben sein, etwa über eine eigene Energiequelle oder durch Anschluss an ein elektrisches Netz. Die elektrischen Anschlüsse für den Elektromotor können in dem Fall auch direkt an das elektrische Netz angeschlossen werden.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Aufnahme hydraulisch, elektrisch und/oder mechanisch angetriebene Verschlussmittel aufweisen. Insbesondere handelt es sich um Rastmittel, Zapfen oder andere Hilfsmittel.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Aufnahme zum Anschluss des Halters an den Auslegerarm der Baumaschine eine Kupplung für ein Schnellwechselsystem sein. Insbesondere handelt es sich dabei um ein Schnellwechselsystem, welches geeignet ist zum Ankuppeln ohne Hilfe durch Benutzer, nur durch Steuerung des Gelenkarms und der am Gelenkarm vorgesehenen Kupplungseinrichtung. Beispielsweise können die Kupplung und/oder die Kupplungseinrichtung hydraulisch, elektrisch und/oder mechanisch angetriebene Verschlussmittel, Rastmittel, Zapfen oder dergleichen aufweisen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Motor über eine Strömungskupplung mit der Arbeitswelle verbunden sein, etwa über einen Drehmomentwandler oder eine Viskokupplung. Insbesondere wird ein Drehmoment nur übertragen, sofern eine Drehzahldifferenz vorliegt. Zusätzlich kann ein Getriebe vorgesehen sein.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Motor parallel zur Arbeitswelle angeordnet und über ein Getriebe mit der Arbeitswelle verbunden sein. Bei dem Getriebe handelt es sich vorzugsweise um ein Riemengetriebe, Kettengetriebe oder Stirnräder.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Motor unter einem Winkel zur Arbeitswelle angeordnet und über ein Getriebe mit der Arbeitswelle verbunden sein. Insbesondere handelt es sich bei dem Getriebe um ein Winkelgetriebe mit Kegelrädern oder mit Treibriemen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Motor direkt mit der Arbeitswelle verbunden sein. Eine Motorwelle verläuft dann koaxial zur Arbeitswelle. Auch kann eine durchgehende Welle vorgesehen sein. Schließlich kann die Arbeitswelle auch aus mehreren Wellenstümpfen bestehen, die mit dem Motor verbunden sind.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Arbeitswelle einseitig aufgehängt und angetrieben sein. Das Werkzeug ist dann besonders einfach aufsteckbar und auswechselbar.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Arbeitswelle mittig aufgehängt und angetrieben sein. Dadurch sind zwei Arbeitswellenstümpfe gebildet.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Arbeitswelle zweiseitig aufgehängt sein. Die Last wird so auf zwei Lagerstellen verteilt. Der Antrieb kann einseitig oder beidseitig vorgesehen sein. Grundsätzlich kann die Arbeitswelle auch an mehr als zwei Lagerstellen aufgehängt und/oder angetrieben sein.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Baumaschine mit Auslegerarm, insbesondere ein Bagger, mit einer Kupplungseinrichtung am Auslegerarm zum Anschluss einer Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
Erfindungsgemäß kann der Auslegerarm mit einem Schwenkmotor zum Schwenken der Kupplungseinrichtung versehen sein. Entsprechende Schwenksysteme sind im Markt zumindest unter den Bezeichnungen Powertilt und Xtratilt bekannt. Dadurch kann das angekuppelte Werkzeug bei entsprechender Ausrichtung des Auslegerarms beispielsweise um eine vertikale Achse verdreht werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Baumaschine nach Anspruch 16 mit einer Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Schutzansprüchen. Es zeigen:

1 einen Bagger mit Bodenfräse in der Seitenansicht,
2 einen Bagger gemäß 1, jedoch zusätzlich mit einem Schwenkmotor für die Bodenfräse,
3 eine perspektivische Darstellung einer Bodenfräse als Anbauteil für eine Baumaschine, hier mit einem Antriebsmotor oberhalb einer Arbeitswelle,
4 die Bodenfräse gemäß 3 in anderer Ansicht,
5 eine Bodenfräse als Anbauwerkzeug für eine Baumaschine, mit Antriebsmotor senkrecht zur Arbeitswelle,
6 die Bodenfräse gemäß 5 in einer anderen Ansicht,
7 eine Bodenfräse als Anbauteil für eine Baumaschine, mit Antriebsmotor koaxial zur Arbeitswelle,
8 die Bodenfräse gemäß 7 in einer anderen Ansicht,
9 eine Bodenfräse als Anbauteil für eine Baumaschine, mit einseitiger Lagerung der Arbeitswelle,
10 die Bodenfräse mit mittiger Lagerung der Arbeitswelle,
11 die Bodenfräse mit beidseitiger Lagerung der Arbeitswelle,
12 eine Bodenfräse ohne Abdeckung eines rotierenden Werkzeugs,
13 die Bodenfräse gemäß 12, mit Abdeckung des rotierenden Werkzeugs,
14 eine Bodenfräse als Anbauteil für eine Baumaschine, hier mit Darstellung verschiedener Werkzeuge a, b, c.

In 1 dargestellt ist eine Baumaschine, nämlich ein Bagger 20 mit Raupenfahrwerk 21 und Auslegerarm 22, sowie mit einer Bodenfräse 23 als Anbauteil. Zur Verbindung mit der Bodenfräse 23 weist der Auslegerarm 22 an seinem werkzeugnahen Abschnitt 24 ein Schnellwechselsystem 25 auf, dessen Aufbau und Funktion grundsätzlich bekannt ist.
Zur Verbindung mit dem Schnellwechselsystem 25 weist die Bodenfräse 23 eine passende Aufnahme 26 auf. Das Zusammenwirken von Aufnahme 26 und Schnellwechselsystem 25 ist zumindest im Zusammenhang mit der Befestigung und Auswechslung von Baggerschaufeln bekannt.
Unterhalb der Aufnahme 26 kann optional ein Drehmotor 27 als Verbindung zu einem Gehäuse 28 vorgesehen sein. Das Gehäuse 28 ist hier Halter für Antriebsmotor, ggf. Getriebe und Arbeitswelle (in 1, 2 nicht gezeigt). Am Gehäuse 28 ist als Werkzeug ein rotierendes Hackwerkzeug 29 sichtbar, dessen Drehachse senkrecht zur Bildebene verläuft und durch den Drehmotor 27 verdrehbar ist. Das Hackwerkzeug 29 ist mit Messern 30 ausgestattet, welche entlang einer Kreisbahn bewegt werden.
In der Ausführung gemäß 2 weist das Schnellwechselsystem 25 zusätzlich einen Schwenkmotor 31 auf, mit dem die Bauteilgruppe aus Aufnahme 26, Gehäuse 28 und Hackwerkzeug 29 um eine (in 2 vertikal gerichtete) Schwenkachse 32 schwenkbar ist. Außerdem kann der Drehmotor 27 (hier nicht gezeigt) optional vorgesehen sein, etwa im Gehäuse 28 oder an anderer Stelle
Mit der Kombination aus Baumaschine bzw. Bagger 20 und Bodenfräse 23 kann die Beweglichkeit der Baumaschine genutzt werden um in reinem Erdreich einen bepflanzungsfertigen Untergrund herzustellen, wie er im Garten- und Landschaftsbau benötigt wird. Fester Boden kann auf relativ einfache Weise aufgelockert werden.
Anhand der 3 bis 8 werden nachfolgend unterschiedliche Antriebskonzepte für die Bodenfräse 23 erläutert:
Gemäß 3 und 4 ist am Gehäuse 28 ein Antriebsmotor 33 mit einer Antriebswelle 34 parallel zu einer Arbeitswelle 35 gehalten. Im Gehäuse 28 ist ein nicht näher gezeigtes Stirnradgetriebe vorgesehen, alternativ ein Kettengetriebe oder Riemengetriebe. Die Arbeitswelle 35 ist hier durchgehend ausgebildet und etwa mittig im Gehäuse 28 gelagert, sodass aus dem Gehäuse 28 Wellenenden 36, 37 hervorstehen, auf denen jeweils ein Werkzeug 38 vorzugsweise rotierend und/oder abziehbar gelagert ist.
Der Antriebsmotor 33 ist vorzugsweise ein Hydraulikmotor mit entsprechenden Anschlüssen 39. Hierzu korrespondierende Anschlüsse sind in nicht gezeigter Weise am Auslegerarm 22 vorgesehen. Alternativ kann der Antriebsmotor 33 ein Elektromotor sein mit elektrischen Anschlüssen. Die elektrische Energie liefert dann der Bagger 20 über korrespondierende Anschlüsse.
5 und 6 zeigen eine Abwandlung, nämlich die Anordnung des Antriebsmotors 33 mit Antriebswelle 34 senkrecht zur Arbeitswelle 35. Die Wellenenden 36, 37 werden hier durch ein Kegelradgetriebe 40 von der Antriebswelle 34 angetrieben.
7 und 8 zeigen eine dritte Variante der Anordnung des Antriebsmotors 33, welcher hier koaxial zur Arbeitswelle 35 vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Antriebswelle des Antriebsmotors 33 zugleich Arbeitswelle.
Anhand der 9 bis 13 werden unterschiedliche Aufhängungen der Arbeitswelle 35 dargestellt:
Gemäß 9 erstreckt sich das Gehäuse 28 ausgehend von der Aufnahme 26 zu einer Seite des Werkzeugs 38. Entsprechend ist das Werkzeug 38 mit der nicht gezeigten Arbeitswelle nur einseitig gelagert. Oberhalb der Aufnahme 26 ist die Verdrehbarkeit der letzteren mittels des optional vorhandenen Drehmotors 27 anhand des Umlaufpfeils 41 erkennbar.
10 zeigt eine mittige Lagerung der (dort nicht gezeigten) Arbeitswelle, analog den 3 bis 8.
11 zeigt eine zweiseitige Lagerung der (dort nicht gezeigten) Arbeitswelle.
12 entspricht 10. Erkennbar sind die Werkzeuge 38 ohne Abdeckungen. In 13 sind Abdeckungen 42 über den Werkzeugen 38 vorgesehen.
14 zeigt eine Darstellung entsprechend 10 mit mittiger Lagerung der Werkzeugwelle 35. Erkennbar sind verschiedene Werkzeuge zum Aufstecken auf die Wellenenden 36, 37. Im Bildabschnitt a) der 14 ist das Hackwerkzeug 29 gezeigt, in Bildabschnitt b) eine rotierende Bürste 43 und in Bildabschnitt c) ein Kegelspalter 44. Die Bürste 43 kann wahlweise als Kunststoffbürste zum Kehren oder als Stahlbürste zum Unkraut entfernen oder in anderer Ausführung vorgesehen sein. Der Kegelspalter 44 wird für das Aufspalten von Holz verwendet.
Die Wellenenden 36, 37 bzw. die Werkzeugwelle 35 weisen eine Außenkontur auf, die passend zu einer Innenkontur eines Werkzeugrohres 45 ausgebildet ist. Beispielsweise sind die Wellenenden 36, 37 als Vierkantwellen ausgeführt, während Werkzeugrohre 45 Vierkantrohre sind, sodass sich in Drehrichtung ein Formschluss ergibt und nur in Axialrichtung eine nicht gezeigte Arretierung erforderlich und vorgesehen ist.
Zur Vereinfachung ist der Antriebsmotor 33 in den 1, 2 und 9 bis 14 nicht dargestellt.
Bezugszeichenliste

20: Bagger
21: Raupenfahrwerk
22: Auslegerarm
23: Bodenfräse
24: Abschnitt
25: Schnellwechselsystem
26: Aufnahme
27: Drehmotor
28: Gehäuse
29: Hackwerkzeug
30: Messer
31: Schwenkmotor
32: Achse
33: Antriebsmotor
34: Antriebswelle
35: Arbeitswelle
36: Wellenende
37: Wellenende
38: Werkzeug
39: Anschluss
40: Kegelradgetriebe
41: Umlaufpfeil
42: Abdeckungen
43: Bürste
44: Kegelspalter
45: Werkzeugrohr

Claims

Bodenfräse (23), mit Antriebsmotor (33) zum rotierenden Antrieb einer Arbeitswelle (35) mit Werkzeug (29, 38), mit einem Halter für Antriebsmotor und Arbeitswelle, und mit einer Aufnahme (26), geeignet zum Anschluss des Halters an einen Auslegerarm (22) einer Baumaschine.
Bodenfräse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug auf der Arbeitswelle (35) ein rotierendes Hackwerkzeug (29) ist.
Bodenfräse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (29, 38) von der Arbeitswelle (35) abnehmbar und gegen ein anderes Werkzeug austauschbar ist, und dass die Arbeitswelle hierzu Kupplungsmittel aufweist, insbesondere eine ohne Werkzeug zu betätigende Schnellkupplung.
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswelle (35) eine polygonale Außenkontur aufweist, und dass das Werkzeug (29, 38) eine hierzu korrespondierende polygonale Innenkontur aufweist, insbesondere ein polygonales Rohr (45).
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (33) ein Hydraulikmotor ist und dass hydraulische Anschlüsse (39) vorgesehen sind, geeignet zum Anschluss des Hydraulikmotors an ein Hydrauliksystem einer Baumaschine.
Bodenfräse nach einem der Ansprühe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (33) ein Elektromotor ist und dass elektrische Anschlüsse vorgesehen sind, geeignet zum Anschluss des Elektromotors an eine elektrische Anlage eines Baggers oder an ein anderes elektrisches Netz.
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (26) hydraulisch, elektrisch und/oder mechanisch angetriebene Verschlussmittel aufweist.
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (26) eine Kupplung für ein Schnellwechselsystem ist.
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (33) über eine Strömungskupplung mit der Arbeitswelle (35) verbunden ist.
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (33) parallel zur Arbeitswelle (35) angeordnet und über ein Getriebe mit der Arbeitswelle verbunden ist.
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (33) unter einem Winkel zur Arbeitswelle (35) angeordnet und über ein Getriebe (40) mit der Arbeitswelle verbunden ist.
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (33) direkt mit der Arbeitswelle (35) verbunden ist.
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswelle (35) einseitig aufgehängt und angetrieben ist.
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswelle (35) mittig aufgehängt und angetrieben ist.
Bodenfräse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswelle (35) zweiseitig aufgehängt ist.
Baumaschine mit Auslegerarm (22), insbesondere Bagger (20), mit einer Kupplungseinrichtung am Auslegerarm zum Anschluss einer Bodenfräse (23) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.
Baumaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslegerarm (22) mit einem Schwenkmotor (31) zum Schwenken der Kupplungseinrichtung versehen ist.
Baumaschine nach Anspruch 16 oder 17, mit einer Bodenfräse (23) nach einem der Ansprüche 1 bis 15.