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Klingenhalter in einem Schwingkopf für
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Fußboden-Aufreißmaschinen Bei der vorliegenden Anmeldung handelt
es sich um eine CIP-Anmeldung der US-Patentanmeldung Nr. 318 827 vom 6. November
1981 des gleichen Anmelders/Erfinders für ein Verbindungselement für eine Fußboden-Aufreißmaschine.
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fußboden-Aufreißmaschinen
und insbesondere eine verbesserte Antriebs- und Klingenlagerung für diesselben.
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Die US-PS 3 376 071 offenbart eine Fußboden-Aufreißmaschine, für die
die vorliegende Erfindung sich mit Vorteil einsetzen läßt. Eine derartige Maschine
enthält eine Schneidklinge, die ein Kopf trägt, der schwenkbar an einem Chassis
befestigt ist. Derartige Maschinen sind nachteilig, da die schnell schwingenden
Verbindungsstangen im Kopfantrieb sowie die zugehörigen Teile und Lager leicht brechen
bzw. reißen, die Stangen, Teile und Lager nicht ausreichend geschmiert werden können,
der Schwingkopf an
seinen Schwenklagern zu schnell verleißt und
die Reparatur bzw. der Austausch dieser Teile unnötig hohe Kosten verursacht; auch
das Festspannen der Klinge auf der Kopfunterseite ist bei dieser Konstruktion zu
schwierig.
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Es ist daher ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen
Nachteile zu beseitigen. Hierzu dienen erfindungsgemäß (a) ein Verbindungselement
mit einem ersten und einem zweiten rohrförmigen Teil mit beabstandet parallel verlaufenden
Achsen, wobei der zweite rohrförmige Teil schwenkbar mit dem Kopf verbunden ist,
(b) eine im ersten rohrförmigen Teil verlaufende Antriebswelle, die betrieblich
mit dem Antrieb verbindbar ist, um von diesem gedreht zu werden, (C) zwei auf der
Antriebswelle sitzende, axial beabstandete Exzenter, die von der Welle gedreht werden,
wobei sich unmittelbar zwischen den Exzentern ein Schmiermittel aufnehmender Raum
befindet, sowie (d) zwei ringförmige Lager, die in dem ersten rohrförmigen Teil
angeordnet sind und von ihm getragen werden und die die beabstandeten Exzenter jeweils
aufnehmen, um, wenn die Exzenter von der Welle gedreht werden, dem ersten rohrförmigen
Teil, dem Kopf und der Klinge eine Schwingbewegung zu erteilen.
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Wie ersichtlich, können die Exzenter einander zugewandte Stirnflächen
aufweisen, die axial von dem Raum hinweg radial auswärts verlaufend ausgeführt sind,
um Schmiermittel zu den Lagern zu drücken und zu führen. Weiterhin kann es sich
bei den rohrförmigen Teilen einfach und kostengünstig um Rohrabschnitte handeln,
die mit einem
sie verbindenden Blech verschweißt sind. Weiterhin
läßt sich mit einer zu beschreibenden Festspanneinrichtung die Klinge sehr leicht
an der Kopfunterseite festlegen.
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Die folgenden wesentlichen Besonderheiten erlauben einen Betrieb der
Maschine auch bei sehr hohen Aufreißkräften: (e) der Kopf besteht aus einem aus
der aus Aluminium und dessen Legierungen sowie Magnesium und dessen Legierungen
bestehenden Gruppe gewählten Leichtmetall; (f) der Kopf weist zwei langgestreckte
Bundplatten auf, die eine Stegplatte miteinander verbindet, wobei die Stegplatte
an ihren oberen Enden örtlich zu zwei Ansätzen verdickt ausgeführt sind, in denen
Lageröffnungen für eine mit dem Chassis verbundene Schwenkwelle vorgesehen sind;
(g) die Lageröffnungen spannen eine parallel zur Antriebswelle verlaufende Schwenkachse
auf.
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Diese und andere Ziele und Vorteile der Erfindung sowie die Einzelheiten
einer beispielhaften Ausführungsform sind unten anhand der beigefügten Zeichnung
ausführlich beschrieben und erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Aufrißdarstellung
einer Fußboden-Aufreißmaschine nach der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 eine Draufsicht
auf die in der Fig. 1 dargestellten Maschine; Fig. 3 einen vergrößerten Vertikalschnitt
aus der Ebene 3-3 der Fig. 4;
Fig. 4 einen Schnitt al ; der Ebene
4-4 der Fig, 3; Fig. 5 einen Schnitt aus der Ebene 5-5 der Fig. 3; Fig. 6 ein vergrößerter
Schnitt durch das Verbindungselement der Fig. 4; Fig. 7 eine Stirndraufsicht auf
die Verbindungskonstruktion der Fig. 6; Fig. 8 einen Seitenriß; Fig. 9 eine Perspektivdarstellung;
Fig. 10 einen Aufriß auf den Kopf der Fig. 8 von vorn; und Fig. 11 eine Teildraufsicht
aus der Ebene 11-11 der Fig. 8, wobei die Fig. 11a eine Ansicht entsprechend der
Fig. 11 zeigt.
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Wie sich insbesondere aus den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ergibt, ist
eine Maschine der Art, in der die vorliegende Erfindung Einsatz finden kann, in
ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. An der Maschine 10 sind
zwei Gummireifen 12 gelagert, infolge deren die Maschine 10 sich leicht transportieren
und manövrieren läßt.
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Die Räder 12 sitzen auf einer Achse 14, die ihrerseits durch den rückwärtigen
Teil des Chassis 16 verläuft. Auf dem Chassis 16 ist ein Elektromotor 18 gelagert;
die Maschine 10 kann jedoch alternativ auch mit einem Verbrennungskraftmotor angetrieben
werden. Der Motor 18 wird mit vier Montagebolzen 19 festgelegt, die durch Langlöcher
20 im Chassis 16 verlaufen. Lockert man die Bolzen 19, läßt der Motor sich auf dem
Chassis 16 in den Langlöchern 20
vor- oder rückwärts verschieben,
um den Zug im Antriebsriemen 21 zu verändern. Der Motor 18 ist mit einer am Chassis
16 befestigten Haube 22 abgedeckt. Die Haube 22 überdeckt auch die Chassis-Seitenflächen
23 und ist mit den Bolzen 24 festgelegt, wie die Fig. 1 zeigt. Auf dem Chassisvorderteil
ist ein Gewicht 23 angeordnet, und zwar mit einer lösbaren Drahtspange 26, die das
vordere Ende des Gewichts 25 mit der Haube 22 verbindet. Das Gewicht bietet die
erforderliche Belastung der Aufreißklinge 28, die unten beschrieben ist.
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Die Lenkstange 29 weist zwei längliche Rohrelemente 30 auf, die an
ihren unteren Enden an der Haube 22 befestigt sind und an ihren oberen Enden in
zwei querverlaufende Rohrelemente 31, 32 übergehen. Mit den Handgriffen 33 wird
die Maschine geführt und manövriert.
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Die Fig. 3 bis 5 zeigen die Schneidkopfanordnung 36 im Detail. Das
bereits erwähnte Chassis ist im wesentlichen U-förmig mit einer waagerechten Stegplatte
34 sowie zwei vertikalen Bundplatten 35, wie am besten in der Fig. 5 zu ersehen.
Am vorderen Ende des Chassis 16 befindet sich zwischen den Bundplatten 35 der Schneidkopf
38. Der Kopf 38 weist die Stegplatte 40 und zwei Bundplatten 42 auf. Der Schneidkopf
ist am oberen Ende schwenkbar am Chassis 16 über eine Stange 44 gelagert, die durch
beide Bundplattenpaare 35, 42 verläuft. Durch die Bundplatten 35 verläuft eine in
diesen drehbar gelagerte Antriebswelle 46 (Fig. 4 und 6). Die Welle 46 ist an ihren
äußeren Enden in zwei Rollenlagern 48 gelagert, die ihrerseits mit den
Bolzen
50 mit den Chassisbundplatten 35 verschraubt sind.
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Die Welle wird in den Lagern 48 mit zwei Sperrhülsen 52 festgelegt,
die auf der Welle 46 unmittelbar außerhalb der Lager 48 sitzen. An einem Ende der
Welle 46 ist eine Riemenscheibe 54 über eine Keilnutverbindung festgelegt und kann
einen Keilriemen aufnehmen. Auf der Welle 56 des Motors 18 ist eine entsprechende
Riemenscheibe 58 in der gleichen Drehebene wie die Riemenscheibe 54 angeordnet.
Uber beide Riemenscheiben 54, 58 läuft ein Keilriemen 21 aus Gummi. Der Zug im Keilriemen
21 läßt sich verstellen, wie bereits erwähnt.
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Die Welle 46 verläuft in einem ersten rohrförmigen Teil 90 eines Verbindungselements
91, welches letztere auch einen zweiten, kleinerdurchmeßrigen rohrförmigen Teil
92 aufweist. Bei diesen rohrförmigen Teilen kann es sich mit Vorteil und kostengünstig
um Stahlrohrabschnitte handeln, die mit einem Stahlblech 93 verbunden sind, das
man einfach seitlich mit den Rohrabschnitten wie bei 94 und 95 verschweißt; vergl.
Fig. 7. Auf diese Weise läßt der Aufwand für das Element 91 sich äußerst gering
halten.
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Die Welle 46 trägt zwei axial beabstandete Exzenter 96, 97; vergl.
in Fig. 7 die gegen die Achse 46a der Welle 46 versetzte Achse 96a des Exzenters
96. Jeder Exzenter ist zylindrisch ausgeführt und dreht in einem Lager wie beispielsweise
einer Laufbüchse, wobei die beiden Büchsen bei 98 und 99 gezeigt sind. Sie werden
von Senkbohrungen 98a, 99a in den Rohrabschnitten aufgenommen und liegen an
den
Schultern 98b, 99b an. Der auf diese Weise zwischen den Exzentern entstehende große
Raum 100 bildet einen Vorratsraum für ein Schmiermittel (Schmierfett) für die Dauerschmierung
der beiden Lager, während die Welle dreht und auf den Exzenter der Wellenabschnitt
90 und das Element 91 hin- und herschwingen, wie unten erläutert. Der Wellenabschnitt
46b verläuft zwischen den beiden Exzentern und verbindet sie miteinander.
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Die Exzenter weisen einander zugewandte Stirnflächen 96a, 97a auf,
die exzentrisch verjüngt verlaufen und dadurch das Schmiermittel während der Drehung
der Exzenter zwangsweise verdängen. Auf diese Weise wird das Schmiermittel radial
auswärts und axial zu den Laufbüchsen und der Lagerfläche der Exzenter und der Laufbüchsen
gedrückt, so daß man eine verbesserte Schmierung erhält. Wie ersichtlich, schneiden
die Stirnflächen 96a, 97a die Außenflächen der Exzenter in Ebenen 96b, 97b, die
zur Wellenachse unter einem Winkel K liegen, wobei kleiner als 90C ist. Das Schmiermittel
wird in den Raum 100 durch den Nippel 101 in der Welle 90 eingefüllt, wie dargestellt.
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Dichtringe aus elastomerem Material 102, 103 sitzen an den entgegengesetzten
Enden der Lagerbüchsen und sind in die Senkbohrungen 102a, 103a der Welle eingedrückt,
wie gezeigt. Diese Dichtungen liegen mit Druck an den Wellenexzentern an, um ein
Entweichen des Schmierstoffs zu verhindern.
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Am anderen Ende des Elements 91 befindet sich eine Welle 68, die über
die Laufbüchsen 66 am Rohrabschnitt 92 drehbar
gelagert ist. Die
Welle 68 ist ihrerseits am Schneidkopf 38 befestigt. Wird die Welle 46 gedreht,
schwingt das Element 91 hin und her, so daß der Kopf 38 ebenfalls um die Achse des
Rohrs 44 hin- und herschwingt, wie in Fig. 3 mit den Pfeilen A gezeigt.
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Am unteren äußersten Ende des Schneidkopfes 38 verbreitern die Bundplatten
42 sich, um den Schuh 70 der Schneidklinge aufzunehmen. Der Schuh wird verstellbar
auf dem Schneidkopf mit zwei Bolzenpaaren 72, 74 afestgehalten. Die Bolzen 72 verlaufen
durch die Öffnungen 75 im hinteren Teil des Klingenschuhs 70 und sind in die Enden
der verbindenden Wellenstange 68 eingeschraubt. Die Bolzen 74 verlaufen durch oeffnungen
76 und sind in die Enden der Welle 77 eingeschraubt. Der Zweck des Klingenschuhs
70 ist, die Schneidklinge 78 starr in ihrer Schneidstellung zu halten.
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An der Hinterkante des Klingenschuhs 70 befinden sich zwei Einstellbolzen
80 sowie Kontermuttern 81, die gestatten, den Klingenanschlag 82 zu verstellen,
womit die Breite des frei vorstehenden Klingenteils eingestellt wird. Die Vorderkante
83 des Klingenschuhs ist verjüngt ausgeführt, um die Schneidklinge so steif wie
möglich zu machen, aber auch für einen spitzen Winkel zwischen der Schneidklinge
78 und der aufzureißenden Fußbodenfläche zu sorgen.
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Die Fig. 8, 10 und 11 zeigen einen modifizierten Kopf 138 aus einem
Leichtmetall wie Aluminium oder Al-Legierung bzw. Magnesium oder Mg-Legierung. Der
Kopf weist zwei langgestreckte Bundplatten 142 auf, die miteinander durch eine Stegplatte
140 verbunden sind. Die Bundplatten sind
an ihren oberen Enden
örtlich zu zwei Ansätzen 242 verdickt ausgeführt, die Lageröffnungen 150 für eine
Schwenkwelle 144 enthalten. Letztere ist mit den Stegplatten 135 des Rahmens (entsprechend
den Stegplatten 35 in Fig. 5) verbunden. Die Lageröffnungen (und die Ansätze) haben
eine Länge L von mehr als 19 mm (3/4 in.) und vorzugsweise zwischen 19 mm (3/4 in.)
und 38 mm (1-1/2 in.). Auf diese Weise ist ein destruktiver Verschleiß des Kopfmetalls
um die öffnungen 150 herum insbesondere beim Auftreten extremer Aufreißkräfte eliminiert.
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Die öffnungen sind so bemessen, daß sie die Schwenkwelle 144 eng eingepaßt
aufnehmen und eine gemeinsame Achse 144a aufspannen. Die Fig. 11a zeigt eine Modifikation,
bei der die öffnungen 150 ein Stahlrohr 344 aufnehmen, das seinerseits die Welle
144 aufnimmt. Das Rohr 344 trägt zu einer Lastverteilung bei, um den Verschleiß
der Leichtmetall-Ansätze 242 zu verhindern.
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Die Fig. 8 und 9 zeigen auch die Verwendung der modifizierten Klingenhalterplatte
170 auf der Unterseite 138a des Kopfes 138. Die Klinge 178 wird mit dieser Platte
auf der Kopfunterseite festgespannt. Zwei Wellen 177, 168 verlaufen parallel zur
Stegplatte 140 durch die Bundplatten 142 hindurch und sind zu den Verlängerungen
177a, 168a über die Außenflächen der Stegplatten hinaus verlängert.
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zwei Paare Befestiger 200, 201 verlaufen parallel durch geeignete
öffnungen in der Halterplatte und in der Klinge an den entgegengesetzten Wellenenden.
Die Befestiger weisen Köpfe 200a, 201a auf, die Sprengringe 202, 203 auf
der
Unterseite der Halterplatte festlegen. Die Befestiger sind mit Gewindeschäften 200b,
201b ausgeführt, die in die Gewindebohrungen 177b, 168b in den Wellenverlängerungen
177a, 168a eingeschraubt sind. Man kann also die Klinge in der gewünschten Lage
festspannen, wie in Fig. 9 gezeigt, indem man mit nur einer Hand 210 mit einem auf
die Befestigerköpfe aufgesetzten Schlüssel 203 die Befestiger anzieht, wobei man
mit der anderen Hand 211 die Klinge in ihrer Sollage hält.
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Die Betriebsweise der Aufreißmaschine 10 hängt von dem zu entfernenden
Fußbodenmaterial ab. Je steiler der Winkel der Klinge 78 zum Fußboden, desto tiefer
dringt die Klinge in den Boden ein. Der Winkel läßt sich verändern, indem man die
Räder 12 vom Boden abhebt. Der Winkel läßt sich auch verändern, indem man die Klinge
78 weiter über die Kante des Schuhs 79 hinaus ausfährt. Zum Entfernen eines Sperrholz-
oder Spanplatten-Fußbodens hat sich eine besonders lange Klinge als zweckmäßig erwiesen,
die zusätzliche 100 mm oder weiter über die Kante des Schuhs 70 hinaus vorsteht.
Je länger die Klinge 78 über den Schuh hinaus vorsteht, desto kleiner der Winkel
zwischen der Klinge und dem Fußboden. Auch das auf der Schneidkante 28 lastende
Gewicht läßt sich abhängig vom zu entfernenden Fußboden verändern. Das Gewicht wird
dabei verändert, indem man den Druck ändert, den man mit den Händen auf die Lenkstange
29 aufbringt. Im allgemeinen arbeitet die Maschine am besten, wenn man die Lenkstange
29 so weit anhebt, daß die Räder etwa 13 mm (1/2 in.) über dem Boden sich befinden.
Will man ein besonders hartnäckiges Fußbodenmaterial entfernen, ist die Verwendung
einer Klinge mit einer Zahnung an der Schneidkante sehr zweckmäßig.
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