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Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
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Landmaschinen Christian Schmidt, MELIO-Maschinenbau KG Colmar 5, 2882
Ovelgönne 1 Rotierender Fräskörper einer Grabenprofilfräse, Bankettfräse oder dergleichen
Die Erfindung betrifft einen rotierenden Fräskörper einer Grabenprofilfräse, Bankettfräse
oder dergleichen, mit um die Rotationsachse eines Rotationskörpers umlaufenden Schneidwerkzeugen,
insbesondere als vom Rotationskörper vorstehende Messerleisten ausgebildeten Schneidwerkzeugen.
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Mit rotierenden Fräskörpern ausgerüstete Maschinen dienen der Neuanlegung
und Reinigung von Grabenprofilen, sowie dem Abfräsen und Räumen von Banketten oder
dergleichen. Die Fräskörper bestehen aus einem walzenförmigen, scheibenförmigen,
kegelstumpfförmigen oder radförmigen Rotationskörper, der mit von der Umfangsfläche
vorstehenden Schneidwerkzeugen und gegebenenfalls Auswerferelementen ausgerüstet
ist. Die rotierenden Rotationskörper werden durch das abzutragende Erdreich gezogen,
wobei die von den Schneidwerkzeugen abgetragenen Bodenbestandteile durch die Fliehkraftwirkung
bei der Rotation, z.B. aus dem gefrästen Grabenprofil, ausgeworfen werden.
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Die Schneidwerkzeuge sind mit mehr oder minder scharfen Schneiden
versehen und es sind diverse Formgebungen der Schneidwerkzeuge bekannt. So kommen
z.B.'Winkelmesser, Bügelmesser oder gerade Messerleisten zum Einsatz. Auch sind
Variationen hinsichtlich der auf den Umfang der rotierenden Fräskörper verteilt
angeordneten Anzahl der Schneidwerkzeuge üblich.
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Alle bisher bekannten Bauausführungen rotierender Fräskörper haben
jedoch den Nachteil, daß der Energieaufwand zum Antrieb des Fräskörpers verhältnismäßig
hoch ist, da die gesamte Schnittlänge der Schneidwerkzeuge im Erdreich arbeitet
und demzufolge ein hoher Schnittwiderstand zu überwinden ist.
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Durch den hohen Schnittwiderstand und den relativ langen Schnittweg
sind die Schneidwerkzeuge auch außerordentlichen Verschleiß ausgesetzt und müssen
häufig ausgewechselt werden.
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Außerdem ist bei den bekannten Schneidwerkzeugen die Bruchgefahr
relativ hoch, da sich die Schneidwerkzeuge an im Boden lagernden größeren Steinen,
Baumwurzel und sonstigen Fremdkörpern verhaken können und dann entweder brechen
oder den rotierenden Fräskörper blockieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fräskörper der vorbezeichneten
Gattung dahingehend zu verbessern, daß eine Bruchgefahr und ein Verschleiß der Schneidwerkzeuge
herabgesetzt ist, ohne daß gleichzeitig eine Leistungsverminderung eintritt.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß jede
Messerleiste am Rotationskörper schräg ausgerichtet
angeordnet ist,
derart, daß bezogen auf die von der Messerleiste um die Rotationsachse beschriebene
Flugbahn, das freie Ende der Messerleiste dem am Rotationskörper befestigten Messerleistenfuß
nachläuft.
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Durch die schräge Anordnung der Messerleisten wird erreicht, daß
die Schneiden der Messerleisten vom sich drehenden Rotationkörper in einem ziehenden
Schnitt durch den Erdboden gezogen werden. Dadurch sind die Schneiden der Messerleisten
einem wesentlich herabgesetzten Schnittdruck ausgesetzt, woraus sich der Vorteil
ergibt, daß die Antriebsleistung für den Rotationskörper geringer sein kann, und
gleichzeitig der Verschleiß an den Messerleisten vermindert ist.
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Die schräge Anordnung der Messerleisten in einem vorbestimmtem Winkel
zum Radius des Rotationskörpers hat außerdem den Vorteil, daß sich die Messerleisten
an Steinen, Baumwurzeln oder sonstigen Fremdkörpern im Erdboden nicht mehr verhaken
können. Dadurch wird die Bruchgefahr der Messerleisten erheblich herabgesetzt und
eine Blockierung des Rotationskörpers kann aufgrund der schräg ausgerichteten Messerleisten
nicht mehr auftreten.
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Nach einer Weiterbildung zeichnet sich der Fräskörper dadurch aus,
daß mehrere Messerleisten vorzugsweise vier Messerleisten in einer radial zur Rotationsachse
ausgerichteten Messerebene gleichmäßig auf den Rotationskörperumfang verteilt angeordnet
sind. Die Anzahl der in einer Messerebene angeordneten schrägen Messerleisten kann
dabei so gewählt werden, daß, z.B. bei der Anordnung von vier Messerleisten, jeweils
nur ei-
ne Messerleiste einer Messerebene durch den Erdboden schneidet
und aus dem Erdboden wieder ausgetreten ist, bevor eine in Rotationsrichtung des
Fräskörpers nachfolgende Messerleiste in das Erdreich eindringt. Dadurch wird mit
Vorteil erreicht, daß sich während einer Umdrehung des Rotationskörpers lediglich
eine der Messerleisten einer Messerebene jeweils im Schneideinsatz befindet, wodurch
für den Antrieb des Fräskörpers eine geringere Leistung benötigt wird. Dies wirkt
sich vorteilhaft auf das Gesamtgewicht einer Grabenprofilfräse oder Bankettfräse
aus, demzufolge mit leichteren Geräten auch auf wenig tragfähigeren Böden, z.B.
im sumpfigen Gelände, gearbeitet werden kann. Selbstverständlich können zur Erreichung
einer befriedigenden Fräsleistung mehrere Messerebenen nebeneinander in einen rotierenden
Fräskörper integriert sein.
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Um bei einer Mehrfachanordnung von Messerebenen die Vorteile eines
geringen Schnittdruckes durch jeweils eine geringe Anzahl von jeweils im Schneideinsatz
befindlichen Messerleisten beizubehalten, ist nach einer anderen Weiterbildung vorgesehen,
daß die Messerleisten einander benachbarter Messerebenen in Umlaufrichtung gegeneinander
versetzt sind. Dadurch wird erreicht, daß während. einer vollen Umdrehung des Fräskörpers
eine höhere Anzahl von Messerleisten in den Schneideinsatz gebracht werden kann,
aber jeweils nur eine geringe Anzahl von Messerleisten gleichzeitig durch das Erdreich
gezogen wird, wodurch sich die von der Antriebsleistung für den Fräskörper aufzubringende
Gesamtschnittkraft gering halten läßt. Außerdem schneiden die Messerleisten in vorteilhafter
Weise Streifen aus dem Erdboden.
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Bei einer bevorzugten Ausführung des Fräskörpers ist vorgesehen,
daß jede Messerebene eine Scheibe oder Konsole des Rotationskörpers ist. Durch den
Abstand der Scheiben oder Konsolen untereinander kann die Breite von mit den schrägen
Messerleisten in einem ziehenden Schnitt aus dem Erdboden geschnittenen Streifen
auf einfachste Weise festgelegt werden.
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Bei lockerem und leichter zu schneidenem Erdreich können die Streifen
breiter sein, als bei schwer abzufräsendem festen Boden. Letztlich ist der Abstand
zwischen den Scheiben auch abhängig von der zur Verfügung stehenden Antriebsleistung
für den rotierenden Fräskörper.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung zeichnet sich der
Fräskörper dadurch aus, daß jede Messerleiste längsverstellbar an der zugeordneten
Scheibe oder Konsole gehalten ist. Durch diese Maßnahme läßt sich eine durch Verschleiß
entstandene Kürzung einer Messerleiste wieder ausgleichen.
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Somit kann eine Verlängerung der Intervalle, in denen verschlissene
Messerleisten auszutauschen sind, erreicht werden.
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Jede Messerleiste weist mit Vorteil eine einseitige Schneidkante
auf, die z.B. als einfache Abschrägung der Vorderkante der Messerleiste ausgebildet
ist. Durch eine einseitige Schneide drückt die durch den Boden gezogene Messerleiste
das Erdreich zur Seite. DieSe für das Fräsen in Erdböden vorteilhafte Verdrängerwirkung
kann mit Vorteil noch dadurch verbessert werden, daß jede Messerleiste mit einem
vorbestinuitten Anstellwinkel an der zugeordneten Scheibe montiert ist. Die
von
Messerleisten zueinander benachbarter Scheiben in den Erdboden eingeschnittenen
Streifen werden dadurch geringfügig seitlich verschoben und an ihrer Wurzel gelockert.
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An dem Fräskörper sind an sich bekannte radial abstehende Auswerferelemente
angeordnet, welche die seitlich verschobenen und an ihrer Wurzel gelockerten, geschnittenen
Streifen des Erdbodens zerkleinern, abtragen und auswerfen können. Vorzugsweise
weist jedes Auswerferelement eine Schneidkante auf. Jedes Auswerferelement ist derart
an den Scheiben oder Konsolen angeordnet, daß es zwei zueinander versetzen Messerleisten
der beiden Scheiden oder Konsolen nachläuft. Die nachlaufenden Auswerfer beanspruchen
zum Lösen des auszuwerfenden bzw. auszuräumenden Erdbodens einen geringeren Teil
der zur Verfügung stehenden Antriebskraft für den rotierenden Fräskörper, da die
Messerleisten den auszuwerfenden Boden bereits in Streifen geschnitten zerkleinert
und vorgelockert haben. Der Auswurf des erfindungsgemäßen Fräskörpers ist dadurch
gut zerkleinert und gekrümelt.
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Nach einer anderen Weiterbildung ist der Fräskörper noch dadurch
verbessert worden daß der Radius der Rotations- Flugbahn der Auswerferelemente kleiner
als der Radius der Flugbahn der freien Enden der Messerleisten ist. Diese Maßnahme
hat den Vorteil, daß bei einem Auftreten von festsitzenden Fremdkörpern im Erdboden
gleiten zunächst die schräggestellten Messerleisten aufgrund ihrer ziehenden Schnittbewegung
an den Fremdkörpern abgleiten. Nachfolgende schräggestellte Messerleisten lockern
oder zerkleinern dann den Fremdkörper, bis dieser
von den auf einer
kleineren Flugbahn umlaufenden Auswerfern erfaßt und ausgeworfen werden können.
Ein Verhaken der Auswerfer und Messerleisten an festsitzenden Fremdkörpern tritt
nicht mehr auf.
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Die vorbeschriebene Kombination von schräg gestellten, einen ziehenden
Schnitt ausführenden Messern und Auswerfern ist bei allen bekannten Bodenbearbeitungsgeräten
mit rotierenden Werkzeugträgern anwendbar, so z.B. bei Grabenprofilfräsen, Bankettfräsen
und Räumschnecken, sowohl mit waagerechter Achse als auch mit geneigten Achsen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weiteren erfinderische
Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig.l eine schematische
Seitenansicht eines Fräskörpers Fig.2 den Fräskörper gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen
Ansicht und Fig.3 eine Schnittansicht einer Messerleiste entlang der Linie III-III
in Fig. 1 In Fig.l ist ein Fräskörper schematisch in der Seitenansicht dargestellt.
Der Fräskörper besteht aus dem um die Rotationsachse 1 rotierenden Rotationskörper
2, der mit von seinem Umfang vorstehenden Schneidwerkzeugen ausgerüstet ist. Der
Fräskörper wird von einer nicht weiter dargestellten Maschine getragen und dabei
hinsichtlich seiner Rotation um die Achse
angetrieben sowie in
Richtung des Pfeils 3 durch zu bearbeitenden Erdboden 4 gezogen.
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Der Rotationskörper 2 besteht aus mehreren nebeneinander in einem
vorbestimmten Abstand auf der Rotationsachse 1 gehaltenen Scheiben 5,6 (Fig. 2),
von denen in Fig.l lediglich die vordere Scheibe 5 sichtbar ist. An der Scheibe
5 sind, gleichmäßig huber den Umfang verteilt, vier Messerleisten 7,7a,7b und 7c
angeordnet. Die Messerleisten sind, wie dargestellt, schräg ausgerichtet, so daß
ihr über den Umfang der Scheibe 5 vorstehendes freies Ende 8 dem mit der Scheibe
verbundenen Messerleistenfuß 9 bei einer Drehung des Rotationskörper 2 um die Rotationsachse
1 in Richtung des Pfeiles 10 nachläuft. Jede Messerleiste ist an ihrer der Schneidrichtung
zugekehrten Vorderseite mit einer als einseitige Abschrägung ausgekitteten Schneidkante
11 versehen.
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Im Messerleistenfuß ist ein Langlochschlitz 12 angeordnet, der es
ermöglicht, die Messerleiste in Längsrichtung zu verschieben und durch entsprechende,
nicht weiter dargestellte Klemmelemente festzusetzen.
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Durch die schräge Ausrichtung der Messerleisten werden die Schneidkanten
11 in einem ziehenden Schnitt durch den Erdboden 4 gezogen, wobei durch die Anordnung
von vier Messerleisten an jeder Scheibe, sich nur jeweils eine Messerleiste im Eingriff
mit dem Erdboden 4 befindet, wie es hier z.B. bei der Messerleiste 7a der Fall ist.
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Die bei diesem Ausführungsbeispiel noch sichtbaren Messerleisten
7',7'',7''',7'''' sitzen an einer zweiten, von der
hier sichtbaren
Scheibe 5 verdeckten Scheibe 6 (Fig.2). Fig.l läßt erkennen, daß die der zweiten
Scheibe 6 zugeordneten Messerleisten 7' - 71111 hinsichtlich der Rotationsbewegung
in Richtung des Pfeiles 10 zurückversetzt sind, d.h. sie laufen den Messerleisten
7-7c der Scheibe 5 nach.
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Die gegenseitige Versetzung der Messerleisten zueinanderbenachbarter
Scheiben ist dabei so gewählt, daß, wie hier gezeigt, die Messerleisten 7a und 7"
einen Streifen im Erdboden schneiden, dessen Breite durch den Abstand der Scheiben
5 und 6 voneinander vorgegeben ist.
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Selbstverständlich kann die Anzahl der von der Rotationsachse 1 getragenen
Scheiben beliebig sein; um eine größere Arbeitsbreite des Fräskörpers zu erreichen;
oder um, hinsichtlich einer vorgegebenen Arbeitsbreite des Fräskörpers, eine beliebige
Anzahl von Streifen im Erdboden zu schneiden.
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Neben den Messerleisten sind an jeder Scheibe noch zusätzlich ebenfalls
durch den Erdboden 4 schneidende Auswerfer 13 angeordnet. Wie in Fig. 1 zeigt, stehen
die Messerleisten von den Scheiben weiter vor als die Auswerfer 13, wodurch eine
bisher problematische Entfernung im Erdboden befindlicher Fremdkörper 16 vereinfacht
wird. Die weiter vorstehenden Messerleisten schlagen nacheinander fortlaufend gegen
den Fremdkörper, bis dieser entweder zerkleinert oder soweit gelockert ist, daß
er von den Auswerfern erfaßt und mitgenommen werden kann.
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Fig. 2 verdeutlicht die Bauart des Rotationskörpers in einer perspektivischen
Ansicht. Gleiche Bauteile sind mit gleichen
Bezugszahlen bezeichnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt der dargestellte Rotationskörper lediglich
zwei zueinander parallel ausgerichtete Scheiben 5 und 6. Selbstverständlich können
auf der Rotationsachse 1 noch weitere Scheiben, die mit Messerleisten und Auswerfern
13 besetzt sind, angeordnet werden.
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Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht durch die Messerleiste
7c entlang der Linie III-III in Fig. 1. Durch eine Strichpunktierte Linie ist die
Rotationsachse 1 angedeutet, um die die Messerleiste 7c umläuft und sich dabei in
Richtung des Pfeiles 15 durch den hier nicht gezeichneten Erdboden bewegt. Der Pfeil
15 entspricht ebenfalls der Ausrichtung der radialen Ebene der Scheibe 5, an der
die Messerleiste 7c gehalten ist, wobei die Messerleiste 7c mit einem Anstellwinkel
ausgerichtet ist. Demzufolge wird ein ausgeschnittener Streifen des Erdbodens zur
Seite gedrückt und es erfolgt eine Lockerung an der Wurzel des Streifens, was zu
einer Steigerung der Fräsleistung bei vermindertem Einsatz von Antriebsenergie führt.