DE4401002C2 - Fräsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräsvorrichtung zur Bearbeitung von Betonteilen mittels eines Fräskopfes gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Derartige Fräsvorrichtungen werden insbesondere zur Entsorgung und Dekontamination von Betonteilen eingesetzt. Häufig werden dabei noch manuell geführte Fräsvorrichtungen verwendet, wobei die Bedienperson sich in unmittelbarer Nähe der Frässtelle befindet, so daß eine hohe Staubbelastung und damit eine große Gesundheitsgefährdung vorliegt, was durch die Verwendung von Staubfiltern für das Personal kaum abgemildert werden kann. Dies gilt insbesondere für das Recycling von Betonteilen, die einer erhöhten chemischen oder radioaktiven Belastung ausgesetzt waren, beispielsweise asbesthaltige Betonteile oder Betonteile aus einem Kernkraftwerk. Hierbei ist die Strahlenbelastung des Personals besonders hoch. Durch die hierbei zu treffenden Vorsichtsmaßnahmen ergibt sich zudem eine hohe Kostenbelastung bei der Dekontamination und Entsorgung von derartigen Betonteilen.

Die Fräsbearbeitung eines solchen kontaminierten Betonteils wird dabei behördlich überwacht, so daß die kontaminierte Außenschicht vollständig abgefräst wird, damit dann der verbleibende "Kern" des Betonteils freigegeben werden kann, während lediglich der Betonstaub von der kontaminierten Außenschicht einer Endlagerung zugeführt wird. Es ist daher wesentlich, daß die Bearbeitung in den drei Dimensionen sehr exakt erfolgen kann, insbesondere auch an den Stirnseiten eines pfostenartigen Betonteils. Derartige Bearbeitungen sind jedoch mit den Fräsvorrichtungen gemäß dem Stand der Technik nicht durchführbar.

So beschreibt die gattungsbildende DE-OS 30 12 913 eine schablonengesteuerte Steinbearbeitungsmaschine, wobei der Bearbeitungskopf an einem Portalgerüst geführt und der Fräskopf an einer Vertikalführung zur Höhenverstellung verfahrbar ist. Darüberhinaus zeigt diese Druckschrift auch einen Horizontalschlitten mit einer Querführung, in der ein Querschlitten gelagert ist. Diese Steinbearbeitungsmaschine dient jedoch im wesentlichen zur Oberflächen-Bearbeitung, wobei sich das Problem der Staubbelastung mit kontaminierten Stäuben nicht stellt. Demgemäß werden auch keinerlei Maßnahmen zur Staubabsaugung beschrieben.

Die CH-PS 677 897 beschreibt einen laufkranartig aufgebauten Koordinatentisch, der als Werkzeug anstatt eines Fräskopfes eine Hochdruckdüse verwendet. Mit dieser an dem Portal verfahrbaren Hochdruckdüse soll ein gleichmäßiger Abtrag von schadhaftem Beton bei Brückensanierungen und dergleichen erreicht werden. Dabei sind jedoch keinerlei Maßnahmen beschrieben, die die Staubentwicklung in der Umgebung ausschließen sollen.

Die EP 0 441 006 beschreibt einen Fräskopf, der als Frästrommel mit einer Vielzahl von Diamantsegmenten ausgebildet ist.

Die DE-PS 37 23 617 betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer imitierten Solnhofer-Marmorstruktur, die mit einer Vielzahl "tanzender" Meißelschneiden in den Kalkstein eingearbeitet wird. Um hierbei die Staubentwicklung zu minimieren, ist an dem Bearbeitungswerkzeug eine Schutzglocke vorgesehen, an der zwei Absaugdüsen und zugeordnete Absaugschläuche vorgesehen sind. Diese Schutzglocke ist nur im direkten Arbeitsbereich vorgesehen, so daß eventuell aus der Schutzglocke austretender Staub nicht abgesaugt werden kann.

Gemäß dem DE-GM 92 11 084 weist ein Fräskopf in seinem oberen Bereich eine Ummantelung auf, wobei diese Vorrichtung zum Abfräsen von Mauerflächen verwendet wird. Ein Rohrstutzen dient nur dem Ableiten von abgefrästen Mörtelresten. Eine Absaugung findet hierbei jedoch nicht statt.

Die FR-PS 719.575 beschreibt lediglich einen Fräskopf, der an vier Rahmenprofilen in einer Vertikalführung einer Steinbearbeitungsmaschine geführt ist.

Gemäß der FR-PS 1.574.371 ist zur Verstellung des Querschlittens eine horizontal ausgerichtete Spindel mit einem Handrad vorgesehen ist. Diese Ausführung der Querverstellung mittels Handräder wird hierbei an einer Schleif-/Poliermaschine für Granit und dergleichen eingesetzt.

Bei der DE-OS 19 42 538 erfolgen die Verstell- und Antriebsbewegungen eines Fräskopfes hydraulisch, wobei es sich hierbei jedoch um eine Universalsteinfräs- und schneidmaschine, insbesondere zur Herstellung von Treppenstufen aus Kunst- oder Naturstein handelt.

Die DE-OS 42 06 274 beschreibt eine automatisierte Schneid-, Zerteil- und Feinbearbeitungsmaschine für Steinplatten, wobei jedoch keine Fräsvorrichtung zur Bearbeitung von Betonteilen beschrieben ist. Hierbei ist die Bearbeitungskabine im wesentlichen offen gestaltet, da es sich hierbei um eine Durchlaufanlage mit vorgeschalteten und nachgeschalteten Fördertischen handelt. Spezielle Maßnahmen zum Absaugen des Bearbeitungsstaubes werden hierbei jedoch nicht beschrieben.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fräsvorrichtung zur Bearbeitung von Betonteilen zu schaffen, mit der auf einfache und kostengünstige Weise eine Verminderung der Staubbelastung des Personals möglich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Fräsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Durch die Führung des Fräskopfes an einem Portalgerüst wenigstens in Längs- und in Vertikalrichtung an einer entsprechenden Längs- bzw. Vertikalführung ist die Oberflächenbearbeitung von Betonteilen möglich, ohne daß das Bedienpersonal unmittelbar an der Bearbeitungsstelle anwesend sein muß. Vielmehr wird die Fräsvorrichtung mit einer elektrischen Fernbedienung von einem beabstandeten, sicheren Platz aus gesteuert. Hierdurch wird die Staubbelastung für das Bedienpersonal minimiert. Das Portalgerüst ist bevorzugt in Modulbauweise ausgeführt, so daß es rasch aufgebaut und gegebenenfalls umgebaut werden kann. Der Fräskopf ist als liegend angeordnete Frästrommel mit einer Vielzahl von Diamantsegmenten ausgebildet, so daß eine großflächige Bearbeitung der Betonteile erfolgen kann. Je nach Trommellänge können hierdurch relativ breite Betonteile bearbeitet werden. Für besonders breite Betonteile ist zudem ein Querschlitten vorgesehen, so daß eine Querverstellung erfolgen kann.

In bevorzugter Ausführung ist an dem Portalgerüst, das zweckmäßigerweise durch Planen, durchsichtige Folien oder auch Bleche rundum geschlossen ist, eine leistungsstarke Absaugvorrichtung angeschlossen, so daß die Staubentwicklung in der Umgebung minimiert wird. In zweckmäßiger Weise ist hierbei die Absaugdüse der Absaugvorrichtung in unmittelbarer Nähe des Fräskopfes und mit diesem verfahrbar angeschlossen, wodurch konstante Absaugbedingungen für den bei der Bearbeitung entstehenden Betonstaub erreicht werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Fräsvorrichtung anhand der Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Fräsvorrichtung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Fräsvorrichtung gemäß Fig. 1; und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Fräsvorrichtung gemäß Fig. 1 und 2.

In Fig. 1 ist eine Fräsvorrichtung 1 zur Bearbeitung von Betonteilen 2 dargestellt, die hier beispielhaft als Betonquader in strichlierter Darstellung eingezeichnet sind und mittels eines rotierenden Fräskopfes 3 bearbeitet werden. Das jeweilige Betonteil 2, das mehrere Tonnen wiegen kann, wird hierbei durch entsprechende Fördermittel, wie Rollenbahnen oder dgl. zur Fräsvorrichtung 1 befördert, jedoch ist es auch möglich, die Fräsvorrichtung 1 bei besonders schweren Teilen direkt an dem zu bearbeitenden Betonteil, beispielsweise einem Fundament aufzustellen, wobei die Fräsvorrichtung 1 dann mittels nicht näher dargestellter Schwerlastanker an dem Betonteil 2 befestigt werden kann. Der Fräskopf 3 ist hierbei an einem Portalgerüst 4 geführt, das aus mehreren vertikalen Säulen 4a und horizontalen oder diagonalen Streben 4b modulartig aufgebaut ist. Hierdurch ist das Portalgerüst 4 in Längsrichtung x je nach Bedarf zu erweitern. Für die nachfolgende Beschreibung wird ein Koordinatensystem verwendet, wobei für die Längsrichtung die Koordinate x, für die Querrichtung die Koordinate y und für die Vertikalrichtung oder Höhenrichtung die Koordinate z verwendet wird.

An der Oberseite des Portalgerüstes 4 ist eine Längsführung 5 in Form von präzise bearbeiteten Schienen ausgebildet, an denen ein Horizontalschlitten 6 geführt ist. An diesem ist in Vertikalrichtung z eine Vertikalführung 7 vorgesehen, an der der Fräskopf 3 in der Höhe verstellt werden kann. Hierdurch erfolgt mit fortschreitender Bearbeitung der Vertikalvorschub des Fräskopfes 3.

An dem an der Längsführung 5 in Längsrichtung x verfahrbaren Horizontalschlitten 6 ist quer dazu eine Querführung 9 (vgl. auch Fig. 3) ausgebildet, in der ein Querschlitten 8 gelagert ist. Hierdurch ist der Fräskopf 3 in Querrichtung y verstellbar, so daß bereits ein relativ schmaler Fräskopf 3 zur Bearbeitung breiterer Betonteile 2 verwendet werden kann. Bevorzugt ist jedoch der Fräskopf 3 als liegend angeordnete Frästrommel mit einer Breite von ca. 50 cm ausgeführt, so daß eine großflächige Bearbeitung der Betonteile 2 erfolgen kann. Der Fräskopf 3 ist mit einer Vielzahl von Diamantsegmenten 10 (vgl. auch Fig. 2) besetzt, so daß eine intensive Bearbeitung mit hoher Standzeit der Diamantwerkzeuge erreicht wird.

In bevorzugter Ausbildung ist das hier dargestellte Portalgerüst 4 durch eine nicht näher dargestellte Plane, Folie oder eine Blechabdeckung rundum bzw. weitgehend geschlossen, so daß im Verfahrbereich des Fräskopfes 3 im Inneren des Portalgerüstes 4 ein weitgehend abgeschlossener Innenraum 11 gebildet wird. Eine derartige Abdeckung ist zudem aus Sicherheitsgründen vorteilhaft. Zudem kann an diesen Innenraum 11 zweckmäßigerweise eine Absaugvorrichtung 12, nämlich ein leistungsstarkes Absauggebläse angeschlossen werden, das in Fig. 2 jedoch nur schematisch dargestellt ist. Eine Absaugdüse 13 der Absaugvorrichtung 12 ist in unmittelbarer Nähe des Fräskopfes 3 und mit diesem mitbewegbar angeschlossen. Hierzu ist im oberen Bereich des Fräskopfes 3 eine Ummantelung 14 vorgesehen, an der die Absaugdüse 13 angeschlossen ist. Zu der Absaugvorrichtung 12 führt dann ein strichpunktiert angedeuteter Schleppschlauch, der die Längsbewegung das Fräskopfes 3 ermöglicht. In ähnlicher Weise sind auch Hydraulik- oder Elektroleitungen angeordnet.

Der Fräskopf 3 ist an der Vertikalführung 7 mit vier Rahmenprofilen 15 (vgl. auch Fig. 2 und 3) geführt wird, so daß eine besonders stabile Lagerung des Fräskopfes 3 erreicht wird. Die Querverstellung des Fräskopfes 3 erfolgt durch eine Spindel 16 mit einem Handrad 17, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Die Längs- und Vertikalbewegung in x- und z-Richtung des Fräskopfes 3 erfolgt ebenso wie dessen Rotationsbewegung durch Hydraulikantriebe M, wobei der Verfahrweg in Längsrichtung x etwa vier bis fünf Meter beträgt, während der Verstellweg in Vertikalrichtung z etwa 0,5 bis 0,8 Meter beträgt. Der Verstellweg in y-Richtung mittels der Spindel 16 und dem Handrad 17 beträgt etwa ein bis zwei Meter, wobei der Breitenabmessung des Portalgerüstes 4 zur Anpassung an das jeweils zu bearbeitende Betonteil 2 nur festigkeitsmäßige Grenzen des Portalgerüsts 4 gesetzt sind. Die Verfahrbewegung in x-Richtung erfolgt bevorzugt an einer in Nähe der Längsführung 5 angeordneten Zahnstange 18, während die Bewegung des Fräskopfes 3 in z-Richtung durch eine zentrale Verstellspindel 19 erfolgt (vgl. Fig. 2), die vom Hydraulikmotor angetrieben wird.

Die Hydraulikantriebe M werden von einer nicht näher dargestellten, da dein Fachmann geläufigen hydraulischen Steuereinheit betätigt, wobei an diese Steuereinheit eine elektrische Fernbedienung angeschlossen ist. Hierdurch wird erreicht, daß sich die Bedienperson in erheblicher Entfernung von der Fräsvorrichtung 1 zum Beispiel auch in einem anderen Raum aufhalten kann, so daß insbesondere im Zusammenwirken mit der Absaugvorrichtung 12 die Staub- und dadurch Gesundheitsbelastung des Bedienpersonals minimiert wird.

Claims (6)

1. Fräsvorrichtung zur Bearbeitung von Betonteilen mittels eines Fräskopfes, wobei der Fräskopf an einem Portalgerüst geführt ist, an dem wenigstens eine Längsführung für einen Horizontalschlitten und mit diesem verfahrbar eine Vertikalführung zur Höhenverstellung des Fräskopfes vorgesehen ist, sowie am Horizontalschlitten eine quer zur Längsführung verlaufende Querführung ausgebildet ist, in der ein Querschlitten gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Portalgerüst (4) rundum geschlossen ist und an den durch das Portalgerüst (4) gebildeten Innenraum (11) eine Absaugvorrichtung (12) angeschlossen ist, wobei eine Absaugdüse (13) der Absaugvorrichtung (12) in unmittelbarer Nähe des Fräskopfes (3) angeordnet ist und die Absaugdüse (13) zusammen mit dem Fräskopf (3) in Längs-, Quer- und Vertikalrichtung (x, y, z) verfahrbar ist.

2. Fräsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (3) als Frästrommel mit einer Vielzahl von Diamantsegmenten (10) ausgebildet ist.

3. Fräsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (3) in seinem oberen Bereich eine Ummantelung (14) aufweist, an den die Absaugdüse (13) der Absaugvorrichtung (12) angeschlossen ist.

4. Fräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (3) an vier Rahmenprofilen (15) in der Vertikalführung (7) geführt ist.

5. Fräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des Querschlittens (8) eine horizontal ausgerichtete Spindel (16) mit einem Handrad (17) vorgesehen ist.

6. Fräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Längs-, Vertikal- und Rotationsbewegung des Fräskopfes (3) Hydraulikantriebe (M) vorgesehen sind.