DE69826949T2

DE69826949T2 - Fräsmaschine mit vibrierender Fräswalze

Info

Publication number: DE69826949T2
Application number: DE69826949T
Authority: DE
Inventors: Romolo Bitelli
Original assignee: Bitelli SpA
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2018-08-12
Also published as: ATE279587T1; US6076289A; IT1294702B1; ES2230641T3; EP0900880A2; EP0900880B1; ITVI970145A1; DE69826949D1; EP0900880A3; US5983533A; JPH11131420A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fräsmaschine zur Entfernung von Untergrund bzw. Belägen. Wie bekannt ist, sind Fräsmaschinen Maschinen, die zur Entfernung von Untergründen bzw. Belägen verwendet werden, beispielsweise um Grabvorgänge auszuführen, oder um Straßendecken zu zerkleinern oder zu entfernen.
Solche Fräsmaschinen weisen im Wesentlichen einen Rahmen auf, der auf Rädern oder Raupen montiert ist, sie sind mit einem Primärantrieb, einem Bedienerstand, auf dem der Fahrer sitzt, und einer Frästrommel versehen, auf der aktive Elemente, die in Kontakt mit dem zu entfernenden Erdboden sind, vorhanden sind.
Die Frästrommel wird durch eine schützende Haube abgedeckt und wird in Drehung versetzt, so dass die aktiven Elemente, mit denen sie versehen ist, die Zerkleinerung des Untergrundes ausführen können, mit dem sie in Kontakt kommen, und in den sie eingesenkt werden.
Bei den Ausführungsbeispielen, die zu den bekannten Techniken gehören, wird die Frästrommel mit einer Primärbewegung versehen, die die Drehung um ihre eigene Längsachse ist, während die Zustellbewegung eine progressive Verschiebung ist, die bewirkt, dass sie in den Boden sinkt.
DE 29 48 540 wurde als Grundlage für den Oberbegriff des Anspruches 1 verwendet und offenbart eine (Schwingungs-)Walze, die eine Frästrommel als Anbringung hat. Eine Schwingungsvorrichtung ist direkt an einem Rahmen montiert, der die Frästrommel trägt, jedoch nicht zwischen dem Rahmen und einer Schutzhaube. In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind Schwingungen einer doppelten Schwingungswalze mittels einer Schraubenverbindung mit Traggabeln gekoppelt, die einen Rahmen tragen, der die Frästrommel trägt. Wiederum ist die Haube nicht mechanisch mit dem Rahmen durch Schwingungsmittel verbunden.
Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, eine Fräsmaschine zu verwirklichen, bei der die Frästrommel auch mit einer Schwenkbewegung versorgt wird, und zwar gebildet durch schnelle Hin- und Herbewegungen relativ zu dem Maschinenrahmen und dem zu bearbeitenden Erdboden, die während ihrer Drehung um ihre eigene Längsachse erzeugt werden. Der Zweck wird durch die Verwirklichung einer Fräsmaschine für die Entfernung von Untergründen erreicht, die die Merkmale des Anspruches 1 aufweist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können aus den abhängigen Ansprüchen gewonnen werden.
Gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels werden die Schwenkmittel bzw. Rüttelmittel aus einer oder mehreren zylindrischen Wellen gebildet, die zwischen Trägern angeordnet sind, die an der Haube befestigt sind, und mit exzentrischen zylindrischen Zonen versehen sind, in denen Träger, die am Rahmen der Maschine befestigt sind, angekoppelt sind. Wenn die Welle durch die zweiten Antriebsmittel in Drehung versetzt wird, verwirklichen die exzentrischen Zonen die Rüttelbewegung bzw. Schwenkbewegung der Trommel, die die Kombination einer wechselnden Bewegung in einer vertikalen Ebene mit einer wellenförmigen Bewegung in einer horizontalen Ebene ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Verschiebungsmittel gebildet durch hydraulische Zylinder, die zwischen dem Rahmen der Maschine und der Schutzhaube der Trommel angeordnet sind. Wenn die hydraulischen Zylinder durch eine Schaltung mit unter Druck gesetztem Öl aktiviert werden, die alternativ ihre positiven und negativen Kammern speist, verwirklichen sie die Schwenkbewegung bzw. Rüttelbewegung der Trommel, die die wechselnde Bewegung der Trommel selbst in einer vertikalen Ebene ist.
Vorteilhafter Weise verbessert die Fräsmaschine der Erfindung, die mit einer Rütteltrommel versehen ist, den Fräseffekt an dem zu zermahlenden Untergrund und gestattet, die Arbeitszeiten zu verringern.
Immer noch ist es vorteilhafter Weise möglich, eine größere Ausnutzung der verwendeten Leistung zu erreichen.
Die erwähnten Zwecke und Vorteile werden besser verständlich aus der Beschreibung von einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, die als Beispiel und nicht als Einschränkung dargelegt werden und in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind, wo die Figuren Folgendes darstellen:
1 zeigt die Fräsmaschine der Erfindung in einer Seitenansicht, wo die Frästrommel mit den Rüttel- bzw. Schwenkmitteln versehen ist, die gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels ausgeführt sind;
2 zeigt die Fräsmaschine der 1 im Querschnitt gemäß einer vertikalen Ebene, die die Rüttelmittel schneidet;
3 zeigt die Details der zweiten Antriebsmitteln, die mit den Rüttelmitteln zusammenarbeiten;
4 zeigt die Fräsmaschine der Erfindung in einer Seitenansicht, wo die Frästrommel mit den Rüttelmitteln versehen ist, die gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels verwirklicht sind;
5 zeigt die Fräsmaschine der Erfindung in einer Seitenansicht, wobei die Frästrommel mit den Rüttelmitteln versehen ist, die gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels verwirklicht sind;
6 zeigt die Fräsmaschine der Erfindung in einer Seitenansicht, wo die Frästrommel mit den Rüttelmitteln versehen ist, die gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel verwirklicht sind.
Wie 1 zeigt, weist die Fräsmaschine der Erfindung, die insgesamt mit 1 bezeichnet wird, Folgendes auf:

– einen Rahmen 2, der auf Raupen 3 montiert ist, der eine Antriebsgruppe oder einen Primärantrieb 4 trägt, und mit einem Fahrstand oder einem Bedienerstand 5 versehen ist, der den Fahrer aufnimmt,
– eine Frästrommel 6, die mit aktiven Elementen 7 versehen ist, die in Kontakt mit dem zu entfernenden Untergrund 8 gebracht werden, und mit einer Schutzabdeckung oder Schutzhaube der Frästrommel 6, die mechanisch mit dem Rahmen 2 verbunden ist,
– erste Antriebsmittel (nicht gezeigt), die, wie 2 zeigt, mechanisch durch Antriebsriemen 10 mit einer Rolle bzw. Riemenscheibe 11 verbunden sind, die koaxial zur Längsachse 12 der Frästrommel 6 angebracht ist, und die sie durch ein epizyklisches Reduktionsgetriebe 3 in Drehung versetzt.

Es ist klar, dass die Fräsmaschine eine andere Form darstellen könnte als jene, die in 1 beschrieben und dargelegt wurde, und beispielsweise könnte sie mit Rädern anstelle mit Raupen versehen sein, da die Frästrommel in einer Position angeordnet sein könnte, die im Wesentlichen anders ist als die Position, in der sie in 1 dargestellt ist.
Es ist zu sehen, dass die Schutzhaube 9 mechanisch mit dem Rahmen durch Rüttelmittel verbunden ist, die insgesamt mit 20 bezeichnet werden, die wie 2 zeigt, mit zweiten Antriebsmitteln zusammenarbeiten, die insgesamt mit 21 bezeichnet sind, wobei sie gestatten, die Trommel 6 in abwechselnder Weise im Vergleich zu dem zu bearbeitenden Untergrund zu bewegen.
Gemäß des in 1 und auch in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels weisen die Rüttelmittel 20 eine zylindrische Welle 22 auf, die zwischen zwei ersten Trägern 23 angeordnet ist, die an der Haube 9 der Frästrommel 6 befestigt sind, und sie weisen, wie 3 genauer zeigt, zwei zylindrische Zonen 24 auf, die mit Exzentrizität 25 im Vergleich zu der Längsachse 26 der Welle 22 selbst angeordnet sind, wobei jede davon in einem zweiten Träger 27 aufgenommen ist, der am Rahmen 2 der Maschine befestigt ist.
Eine exzentrische Hülse 28, die an unterschiedlichen Winkelpositionen durch eine Schraube 29 blockiert werden kann, ist zwischen jeder exzentrischen Zone 24 und dem relativ zweiten Träger 27 angeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, die Exzentrizität des zweiten Trägers 27 im Vergleich zu der Längsachse 26 der zylindrischen Welle 22 zu verändern, um die Oszillation zu verändern, die auf die Frästrommel 6 aufgebracht wird, wenn die zylindrische Welle durch die zweiten Antriebsmittel in Drehung versetzt wird, wie insgesamt mit 21 bezeichnet wird.
Insbesondere zeigt 3, dass die zweiten Antriebsmittel 21 aus einem Hydraulikmotor 30 gebildet werden, der mit dem ersten Träger 23 verbunden ist, der mit der Haube 9 verbunden ist, und der eine Antriebswelle 31 besitzt, die mit einem Endteil 32 der zylindrischen Welle 22 gekoppelt ist.
Die Haube 9 ist, wie 1 zeigt, mit dem Rahmen 2 der Maschine ebenfalls durch ein Paar von Verbindungsstangen 40 verbunden, die auf gegenüberliegenden Seiten der Rüttelmittel 20 angeordnet sind, und zwar in Übereinstimmung mit jedem Endteil der Haube 9, wobei jede der Verbindungsstangen einen ersten Endteil 41 besitzt, der mit der Haube 9 scharnierartig verbunden ist, und einen zweiten Endteil 42, der scharnierartig mit dem Rahmen 2 verbunden ist. Die Verbindungsstangen verwirklichen ein Gelenkviereck, und während der Drehung der Frästrommel führen die Haube 9 und die Frästrommel 6 die Rüttelbewegung ein, die darauf durch die Rüttelmittel 20 aufgeprägt wird, und die eine Kombination einer Wechselbewegung in einer vertikalen Ebene mit einer Wellenbewegung in einer horizontalen Bewegung ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fräsmaschine der Erfindung, die insgesamt mit 100 bezeichnet wird, ist in 4 dargestellt, wo zu sehen ist, dass die Schutzhaube 9 der Frästrommel 6 an dem Rahmen 200 der Maschine durch ein Paar der gleichen Rüttelmittel befestigt ist, die insgesamt mit 20 bezeichnet werden, und die zuvor beschrieben wurden, wobei die zylindrischen Wellen 22 parallel zueinander und zu der Längsachse 12 der Frästrommel 6 angeordnet sind. Die zylindrischen Wellen 22 werden durch die zweiten Antriebsmittel in Drehung versetzt, die insgesamt mit 210 bezeichnet werden, wobei sie eine Vielzahl von Getrieberädern 211 aufweisen, die miteinander in Eingriff stehen, wobei mindestens zwei der Getrieberäder bzw. Zahnräder 212 jeweils mit einer der zylindrischen Wellen 22 der Rüttelmittel 20 durch Federn verbunden sind, und mindestens eines der Zahnräder, beispielsweise das mittlere Zahnrad 213 wird durch einen Hydraulikmotor in Drehung versetzt. Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels, welches in 5 dargestellt wird, weist die Fräsmaschine der Erfindung, die insgesamt mit 150 bezeichnet wird, die Schutzhaube 9 der Frästrommel 6 auf, und zwar verbunden mit dem Rahmen 250 der Maschine durch ein Paar der gleichen Rüttelmittel 20, die zuvor beschrieben wurden, die die in diesem Ausführungsbeispiel die zylindrischen Wellen 22 parallel zueinander und zur Längsachse 12 der sich drehenden Trommel 6 angeordnet haben, und die mit zweiten Antriebsmitteln versehen sind, die insgesamt mit 310 bezeichnet werden, die durch ein Paar von Zahnrädern 312 gebildet werden, die mit der zylindrischen Welle 22 durch Passfedern verbunden sind, und die miteinander durch eine Kette 313 verbunden sind, die mit beiden davon in Eingriff steht.
Die Drehung wird auf die zylindrischen Wellen 22 durch einen (nicht gezeigten) Motor aufgeprägt, der mit einer der zylindrischen Wellen 22 durch Passfedern verbunden ist.
Das Rütteln der Frästrommel 6 wird durch Prismenführungen gesteuert, die zwischen der Schutzhaube 9 und dem Rahmen 250 der Fräsmaschine angeordnet sind.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels, welches in 6 dargestellt ist, weist die Fräsmaschine der Erfindung, die insgesamt mit 170 bezeichnet wird, die Schutzhaube 9 der Frästrommel 6 verbunden mit dem Rahmen 270 der Maschine durch Rüttelmittel auf, die insgesamt mit 50 bezeichnet werden, die aus einem Paar von Hydraulikzylindern 51 gebildet werden, wobei jeder davon einen Zylinderkörper 52 besitzt, der am Rahmen 270 der Maschine befestigt ist, und einen Endteil 53 einer Stange, der an der Schutzhaube der Frästrommel 6 befestigt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die zweiten Antriebsmittel, die durch die Rüttelmittel 50 in Bewegung gesetzt werden, aus einer hydraulischen Schaltung 70 gebildet, die einen Verteiler 71 aufweist, der geeignet ist, um das unter Druck gesetzte Öl durch eine Pumpe 73 zu fördern, welches von einem Tank kommt, alternativ in der positiven Kammer 152 und in der negativen Kammer 153 von jedem Hydraulikzylinder 51 durch Leitungen 172 bzw. 173 um die oszillierende Vertikalbewegung des Fräszylinders 6 zu erhalten. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Verschiebung der Frästrommel 6 durch Prismenführungen 80 gesteuert, die zwischen der Schutzhaube 9 und dem Rahmen 270 der Fräsmaschine angeordnet sind.
Aus dem Vorangegangenen wird verständlich, dass die Fräsmaschine der Erfindung den Zweck erreicht, dass sie mit einer Frästrommel versehen wird die im Vergleich zu dem zu bearbeitenden Untergrund oszilliert, in dem die drehende Bewegung der Frästrommel um ihre eigene Längsachse mit einer Rüttelbewegung kombiniert wird.
Dies macht die Zerkleinerungsarbeit des Erdbodens einfach, gestattet, die Arbeitszeiten zu verringern und verbessert die Ausnutzung der Leistung der Maschine. Mit Bezug auf die Frästrommel selbst könnte sie, wie schon gesagt wurde, an der Fräsmaschine an anderen Positionen angebracht sein, als an jenen, die beschrieben wurden und in den Zeichnungen dargestellt wurden, und möglicherweise könnte die Fräsmaschine mit mehr als nur der einen Frästrommel ausgerüstet sein.

Claims

Fräsmaschine (1, 100; 150; 170) zur Entfernung von Untergrund bzw. Belägen, wobei die Fräsmaschine folgendes aufweist: einen Rahmen (2; 200; 250; 270), welcher auf Rädern oder Kettenlaufwerken (3) angebracht ist und einen Primärantrieb (4) trägt; mindestens einen Fahrstand (5) auf dem Rahmen, welcher mindestens einen Fahrer aufnimmt; mindestens eine Frästrommel (6), die mit aktiven Elementen (7) versehen ist, welche mit dem zu entfernenden Untergrund (8) in Kontakt gebracht werden, und die von einer Schutzhaube (9) getragen wird, welche mit dem Rahmen mechanisch verbunden ist; erste Antriebsmittel, die mit der Frästrommel (6) mechanisch verbunden sind und in der Lage sind, die Frästrommel um ihre Längsachse (12) in Drehung zu versetzen; dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhaube (9) mechanisch mit dem Rahmen (2; 200; 250; 270) verbunden ist, und zwar durch Rüttel- bzw. Vibrationsmittel (20; 50), welche mit zweiten Antriebsmitteln (21; 210; 320; 70) zusammenwirken, um eine abwechselnde bzw. Auf- und Abbewegung der Haube (9) und der davon getragenen Trommel (6) relativ zu dem Rahmen zu bewirken, und zwar während der Drehung der Frästrommel (6) selbst.
Fräsmaschine (1; 100; 150) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttel- bzw. Vibrationsmittel (20) mindestens eine zylindrische Welle (22) aufweisen, die mit den zweiten Antriebsmitteln (21; 210; 310) mechanisch verbunden ist, welche in der Lage sind, die Welle in Drehung zu versetzen, wobei die Welle zwischen mindestens zwei ersten, an der Haube (9) befestigten Stützpunkten bzw. Trägern (23) angeordnet ist, wobei die mindestens eine zylindrische Welle (22) einen zylindrischen Bereich (24) aufweist, welcher exzentrisch ist bezüglich der Längsachse (26) der mindestens einen zylindrischen Welle (22), wobei der zylindrische Bereich (24) mit mindesten einem zweiten, an dem Rahmen (2; 200; 250) der Maschine befestigten Stützpunkt bzw. Träger (27) gekoppelt ist, wobei der exzentrische zylindrische Bereich (24) und der mindestens eine zweite Stützpunkt bzw. Träger (27) die Haube (9) und die davon getragene Frästrommel (6) bezüglich dem Untergrund (8) in einer abwechselnden bzw. auf- und abbewegenden Weise bewegen, wenn die mindestens eine zylindrische Welle (22) von den zweiten Antriebsmitteln (22; 210; 310) in Drehung versetzt wird.
Fräsmaschine (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttel- bzw. Vibrationsmittel (20) eine einzige zylindrische Welle (22) aufweisen, die zwischen einem Paar der ersten, an der Haube (9) befestigten Stützpunkte bzw. Träger (23) angeordnet ist und zwei der zylindrischen, exzentrischen Bereiche (24) aufweist, von denen jeder in einem zweiten, an dem Rahmen (2) der Maschine befestigten Stützpunkt bzw. Träger (27) aufgenommen ist, wobei die zylindrische Welle (22) bezüglich der Haube (9) zentral bzw. mittig angeordnet ist mit ihrer eigenen Längsachse (26) parallel zu der Längsachse (12) der drehenden Trommel (6) und mechanisch verbunden mit den zweiten Antriebsmitteln (21).
Fräsmaschine (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräsmaschine ferner zwei Verbindungsstangen (40) aufweist, die auf entgegengesetzten Seiten jedes Endteils der zylindrischen Welle (22) angeordnet sind und jeweils einen ersten Endteil (41) besitzen, welcher mit der Haube (9) gelenkig verbunden ist, sowie einen zweiten Endteil (42) besitzen, welcher mit dem Rahmen (2) der Fräsmaschine gelenkig verbunden ist.
Fräsmaschine (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Antriebsmittel (21) durch einen Hydraulikmotor (30) gebildet sind, welcher eine Antriebswelle (31) besitzt, die mit einem der Endteile (32) der zylindrischen Welle (22) koaxial verkeilt bzw. drehfest verbunden ist.
Fräsmaschine (100; 150) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttel- bzw. Vibrationsmittel (20) ein Paar der zylindrischen Wellen (22) aufweisen, die zwischen der Haube (9) der Frästrommel (6) und dem Rahmen (200) der Maschine angeordnet sind und mit ihrer Längsachse (26) parallel zueinander sowie parallel zu der Längsachse (12) der Frästrommel (6) angeordnet sind, wobei die beiden zylindrischen Wellen (22) mechanisch mit den zweiten Antriebsmitteln (210; 310) verbunden sind.
Fräsmaschine (100) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Antriebsmittel (210) eine Vielzahl von Zahnrädern (211) in Eingriff miteinander aufweisen, wobei mindestens zwei (212) der Zahnräder jeweils mit einer der zylindrischen Wellen (22) verkeilt bzw. (durch Passfedern) drehfest verbunden ist und wobei mindestens eines (213) der Zahnräder in Drehung versetzt wird durch einen Hydraulikmotor, mit dem es verkeilt bzw. drehfest verbunden ist.
Fräsmaschine (150) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Antriebsmittel (310) einen Hydraulikmotor aufweisen, der mit einem der Endteile von einer der zylindrischen Wellen (22) koaxial verkeilt bzw. drehfest verbunden ist, wobei die zylindrischen Wellen (22) zwischen der Haube der Frästrommel (6) und dem Rahmen (250) der Maschine angeordnet sind und jeweils mit einem Zahnrad (312) versehen sind, wobei die Zahnräder (310) miteinander durch eine Kette (313) verbunden sind, die mit beiden Zahnrädern in Eingriff steht.
Fräsmaschine (170) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttel- bzw. Vibrationsmittel (50) mindestens ein Paar von Hydraulikzylindern (51) aufweisen, die in jedem der Endteile der Schutzhaube (9) der Frästrommel (6) angeordnet sind, wobei jeder der Zylinder (51) einen an dem Rahmen (270) der Maschine befestigten Zylinderkörper (52) und eine mit einem Endteil (53) an der Haube (9) befestigte (Kolben-)Stange aufweist, wobei die hydraulischen Zylinder (51) mit den zweiten Antriebsmitteln (70) zusammenarbeiten, welche in der Lage sind, die Hydraulikzylinder (51) zu betätigen, um die Frästrommel relativ zu dem Rahmen zu bewegen.
Fräsmaschine (150; 170) gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzhaube (9) der Frästrommel (6) und der Rahmen (250; 270) der Maschine miteinander durch prismatische bzw. prismenförmige Führungselemente (80) verbunden sind.