DE8323459U1 - Vorrichtung zur Bearbeitung von Oberflächen aus Mörtel, Mauerwerk, Beton, Holz oder dgl. - Google Patents

Description

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Franz Geier, Eichenried München, den

Georg Uli, Heehbrüek 16. August 1983

u.Z. GM 408/1-83EK K/1S/JS

Vorrichtung zur Bearbeitung von Oberflächen aus Mörtel/ Mauerwerk, Beton, Holz oder dgl.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Oberflächen aus Mörtel, Mauerwerk, Beton, Holz öder dgl. mit einem durch einen Motor angetriebenen, rotierenden Werkzeug= träger und an diesem beweglich gelagerten Bearbeitungswerkzeugen.

Eine solche Vorrichtung ist aus der Deutschen Offenlegungsschrift 21 36 147 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung ist zwischen dem Werkzeugträger und den Bearbeitungswerkzeugen' ein elastisches Zwischenglied vorgesehen.

Die bekannte Vorrichtung ist nur zum Aufrauhen von Oberflächen, nicht jedoch zum Anfertigen einer Nut im Mauerwerk oder zum Abheben einer dickeren Materialschicht geeignet. Denn die Kraft, mit der die Bearbeitungs- oder Kraftwerkzeuge bei dieser bekannten Vorrichtung auf die zu bearbeitende Oberfläche einwirken, muß ausschließlich vom Bedienungsmann aufgebracht werden, der das Gerät gegen die zu bearbeitende Oberfläche

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unter Verformung der elastischen Zwischenglieder drückt und so durch die Größe der Andrückkraft die Tiefe der Rillen in der aufzurauhenden Oberfläche bestimmt (vgl. S. 9, Abs. 1). Dabei werden zwar durch die Wirkung dee elastischen Zwischengliedes Stöße auf die Vorrichtung und somit auch auf den Bedienungsmann gedämpft. Gleichwohl muß dieser die gesamte Kraft zur Verformung der Federn während des gesamten Bearbeitungsvorganges aufbringen, was insbesondere bei elastischen Zwischengliedern mit großer Federkonstante ermüdend ist. ist dagegen die Federkonstante klein, so ist zwangsläufig auch die maximale auf die zu bearbeitende oberfläche ausübbare Kraft gering, so daß die bekannte Vorrichtung allenfalls - wie auch die Beschreibung in der genannten Druckschrift zeigt - als Aufrauhgerät verwendet werden kann. Auch kann die bekannte Vorrichtung nur mit vergleichsweise kleinen Drehzahlen betrieben werden, da bei größeren Drehzahlen bedingt durch das elastische Zwischenglied zwischen Werkzeugträger und den Bearbeitungs- öder Kratzwerkzeugen Schwingungen auftreten würden, mit der Folge, daß das Geräte mit großen Stoßkräften von der Wand abgehoben würde, so daß die Bedienung des Gerätes nicht mehr möglieh wäre.

Aus der Deutschen Patentschrift 800 606 ist ein Gerät zum Entfernen des Verputzes von Hauswänden bekannt, das eine drehbar gelagerte Schlagleistentrommel mit daran , 30 befestigten Schlagleisten aufweist, die bei Drehung der Trommel gegen die Hauswand schlagen und auf diese Weise

den Verputz entfernen. Bei diesem bekannten Gerät sind die Schlagleisten mit der Trommel starr verbunden, so daß insbesondere beim Auftreten von Unregelmäßigkeiten 35, in dem Verputz unangenehme Rückwirkungen auf das Gerät und seine Halterung oder seinen Bedienungsmann entstehen. Aus diesem Grund ist die Leistungsfähigkeit des bekannten Gerätes begrenzt.

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Aus der Deutschen Patentschrift 20 15 937 ist eine Fräsvorrichtung zum Herstellen einer Nut in einer Wand eines Bauwerkes bekannt. Mit dieser bekannten Vorrichtung kann nur eine vergleichsweise schmale Nut in einer Wand gefräst werden, da bei einer größeren Dimensionierung des Gerätes die Rückwirkungen auf das Gerfit und den Bedienungsmann insbesondere bei unregelmäßigkeiten in der Besehaffen« heit des Mauerwerkes nicht mehr akzeptierbar wären.

Dasselbe gilt für die in der Deutschen Offenlegungssehrift 20 47 441 beschriebene Vorrichtung, die zum flächigen Be·' arbeiten eines Bauwerkteiles zwei entgegengesetzt rotieis rende Stirnfräser aufweist.

Dasselbe gilt schließlich auch für die in der Deutschen Offenlegungssehrift 25 34 907 beschriebene Vorrichtung, die zwei Kratzwalaen mit darauf angeordneten Kratzkeilen 2ö aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sieh durch eine große Bearbeitungsleistung auszeichnet und bei der gleichwohl Stoßrückwirkungen auf das Gerat strveit wie möglich ausgeglichen sind.

Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erreicht, daß die Bearbeitungswerkzeuge als Fliehkraftschlagkörper ausgebildet sind, und daß für die bewegliche Lagerung eines jeden Fliehkraftschlagkörpers ein Gelenk vorgesehen ist, dessen Schwenkachse parallel zur Achse des Werkzeugträgers ist.

Fliehkraftschlagkörper sind an sich bei Hammerbrechern und Hammermühlen bekannt und werden in ihrer Größe bei dieser Art von Mühlen vorzugsweise so bemessen, daß sie

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bei mittleren Aufgabekörnern fast nicht auslenken (vgl. üllmanns Encyklopädie der Technischen Chemie, Bd. 2, Jahrgang 1972, S. 19).

Durch die Maßnahme gemäß der Erfindung, die Bearbeitungswerkzeuge als Fliehkraftschlagkörper auszubilden, können ausreichende Kräfte zur Oberflächenbearbeitung bereitgestellt werden. Wenngleich sich die Rückstoßwirkung auf die Vorrichtung nicht vollkommen vermeiden läßt, hat es sich überraschend gezeigt, daß durch die oben angegebene gelenkige Lagerung des Fliehkraftkörpers die Stoßrückwirkung auf die Vorrichtung sehr gering ist und somit mit 5 großer Leistung Oberflächen bearbeitet werden können. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann dazu dienen, den Verputz von einem Mauerwerk zu entfernen oder - bei entsprechender Dimensionierung - eine Nut in Beton, Holz oder Mauerwerk zu "fräsen".

Wenn gemäß einer besonders vorteilhaften erfinderischen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen wird, das Gelenk mit einem Langloch zu versehen, so daß der jeweilige Fliehkraftschlagkörper zusätzlich auch in Radialrichtung beweglich ist und. somit die Rückstoßwirkung auf die Vorrichtung auch in radialer Richtung begrenzt bleibt, lassen sich auch besonders inhomogene Materialien mit großer Leistung und gleichwohl vergleichsweise geringen Rückwirkungen auf die Vorrichtung bearbeiten.

Die Masse des jeweiligen Fliehkraftschlagkörpers wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung - abhängig von dem zu verarbeitenden Material - so bemessen, daß der Fliehkraftschlagkörper bei Berührung mit der zu bearbeitenden Oberfläche nur geringfügig aus seiner Position ausgelenkt wird, die er im Leerlaufbetrieb einnimmt, und eine größere Auslenkung allenfalls

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dann vorkommt, wenn das Material Inhomogenitäten, wie beispielsweise größere Steine oder Nägel oder dgl. enthält, so daß in diesem Fall durch Ausweichen des Fliehkraftschlagkörpers die Stoßrückwirkung auf die Vorrichtung begrenzt bleibt.

Durch eine gezahnte Schneidkante an dem dem Gelenk abgewandten Ende des Fliehkraftschlagkörpers, kann das Abtragen von Materialien aller Art entsprechend einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erleichtert werden.

überraschenderweise hat es sich bei einer besonders vörteilhaften Ausgestaltung der Erfindung gezeigt, daß die Stoßrückwirkung auf die Vorrichtung des weiteren erheblich vermindert werden kann, wenn die Schneidkante des Fliehkraftschlagkörpers in Drehrichtung des Werkzeugträgers hinter der Ebene liegt, die durch die Schwenkachse des Gelenks und den Schwerpunkt des Fliehkraftschlagkörpers geht. Dies bedeutet, daß auch im Leerlaufbetrieb, bei dem der Schwerpunkt des Fliehkraftschlagkörpers etwa auf der durch die Achse des Werkzeugträgers und die Schwenkachse des Gelenkes gehende Verlängerungslinie liegt, die Schneidkante des Fliehkraftschlagkörpers um einige Winkelgrade, beispielsweise 3 bis 10 Winkelgrade, nachläuft und somit die Bereitschaft des Fliehkraftschlagkörpers vergrößert ist, bei Auftreten von schwer zu verarbeitenden inhomogenen Materialien auszuweichen.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Hartmetallmeißeln zur Erzeugung der Schneidkante in dem Fliehkraftschlagkörper.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Hartmetallmeißel auf einem Meißelträger anzuordnen, der in eine entsprechende Ausnehmung des Fliehkraftschlagkörpers einsetzbar und dort mittels einer Fest-

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stellschraube festklemmbar ist. Bei einer Abnutzung der Hartmetallmeißel können diese in einfacher Weise, nämlicn durch Lösen der Feststellschraube und Herausnehmen des Meißelträgers und Einsetzen eines neuen Meißelträgers ausgetauscht werden.

Als Werkzeugträger ist grundsätzlich jeder rotationssymmetrische Körper geeignet, an dessen Außenumfang die Fliehkraftschlagkörper über ein Gelenk gelagert werden können. Im Hinblick auf die zu lösende Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine große Bea,rbeitungsleistung erbringt, hat sich jedoch eine Ausführungsform der Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, bei der der Werkzeugträger aus einer Welle und an dieser befestigten, sich radial erstreckenden Tragarmen besteht.

Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Tragarm symmetrisch zu derjenigen Ebene ist, die senkrecht zur Längsachse des Tragarms ist und durch die Symmetrieachse der Welle verläuft, d.h., wenn sich der Tragarm symmetrisch nach beiden Seiten von der Welle ausgehend erstreckt, da in diesem Fall die auf die Welle rückwirkenden Zentrifugalkräfte beim Betrieb der Vorrichtung besonders gut ausgeglichen werden können.

Unter dem Gesichtspunkt des Ausgleichs der Zentrifugalkräfte hat sich des weiteren eine Ausführungsform der Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, bei der mehrere Tragarme an der Welle winkelmäßig - beispielsweise um einen Winkel von 90° - versetzt befestigt sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

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Pig. 1: einen Längsschnitt einer Vorrichtung der erf Lndungsgemäßen Art, die zum Entfernen von Putz von einem Mauerwerk geeignet ist,

Fig. 2: einen Schnitt längs der Schnittlinie A-B in Fig. 1.

Die dargestellte Vorrichtung weist ein Gehäuse 10 auf, das aus einem etwa zylinderf örmigen Abschnitt un-,ί einem sich daran anschließenden nach unten weisenden Schacht besteht. In den beiden Stirnwänden des etwa zylinderförmigen Gehäuseteils sind zwei Kugellager 17 angeordnet, die eine Welle 3a tragen. Die Welle 3a ragt an einer Seite aus dem Gehäuse heraus und trägt dort eine Riemenscheibe 12, über die ein Keilriemen 7 läuft. Der Endloskeilriemen 7 läuft ebenfalls über eine Riemenscheibe eines Preßluftmotors 8, der an der Außenseite des Gehäu^ses 10 befestigt ist. An der Außenseite des Gehäuses 10 befindet sich ferner ein als Tiefenanschlag wirkendes Winkeleisen 1 mit Langloch, das mit Hilfe einer Schraube an dem Gehäuse festklemmbar ist. Ein Haltegriff 2 dient zum Halten der Vorrichtung bei manueller Bedienung. Das Gehäuse 10 ist an der dem Mauerwerk 18 zugekehrten Seite offen. Die zum Mauerwerk weisende Endkante des Gehäuses 10 trägt eine umlaufende Staubabdichtbürste 11, die in dem schachtförmigen Teil des Gehäuses unterbrochen ist. An dem schachtförmigen Teil des Gehäuses ist eine Wasserdüse 9 angebracht, über die mit. Hilfe eines Schlauches Wasser in das Innere des Gehäuses gesprüht werden kann.

Senkrecht zur Welle 3a sind an dieser drei sich nach beiden Seiten der Welle erstreckende Trägerarme 3b angeschweißt. Die Trägerarme 3b sind jeweils um 90° zueinander versetzt auf der Welle 3a angebracht. Die Trägerarme 3b weisen jeweils endseitig ein Langloch 12a auf. Die

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aus der Welle 3a und den auf dieser befestigten Trägerarmen 3b bestehende Einheit stellt den Werkzeugträger 3 dar, S der jeweils an den Enden der Tragarme 3b einen Fiiehkrattschlagkörper 4 trägt. Der Fliehkraftsehlagkörper 4 besteht aus massivem Eisen und ist an einem Ende gabelförmig/ so daß durch dieses Ende der Tragann 3a umschlossen wird. Ferner weist der Fliehkraftschlagkörper 4 an seinem gabelförmigen Ende eine Querbohrung auf, in die ein Bolzen 13b einsetzbar ist, der das Langlooh 13a in dem Trägerarm 3b durchquert, so daß der Fliehkraftschlagkörper 4 um seinen Bolzen 13b schwenkbar und entsprechend der Länge des Langloches 13a radial verschiebbar mit dem Trägerarm

Ig 3b verbunden ist. An dem freien E&£e des Fliehkraftschlagkörpers 4 ist eine Axialbohrung vorgesehen, in der ein stabförmige^ Meißelträger S mit Hilfe einer Klemmschraube 6 befestigt ist. Die den Meißelträger 5 enthaltende Bohrung ist zum freien Ende des Fliehkraftsöhlagkörpers 4 hin offen, so daß die mit dem Meißelträger 5 verbundenen/ senkrecht zu der Achse des Meißelträgers 5 stehenden Hart·" metallmeißel 15 in Radialrichtung aus dem Fliehkraft-' Schlägkörper 4 herausragen.

Wie deutlich im Schnitt der Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Meißel 15 in jedem Fliehkraftschlagkörper so angeord= net, daß sich ihre Bearbeitungsspuren lückenlos ergänzen.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung, die mit insgesamt sechs Fliehkraftschlagkörpern 4 arbeitet und eine Bearbeitungsbreite von ca. 10 cm aufweist, wird von dem Preßluftmotor 8, mit einer Leistung von ca. 2 bis 3 kW angetrieben, und zwar über den Keilriemen 7 und die Riemenscheibe 12. Der Werkzeugträger 3 rotiert dabei mit einer Drehzahl von ca. 2500 ü/min. Durch die Fliehkraft werden dabei die Fliehkraftschlagkörper 4 - wie in Fig. 1 dargestellt - nach außen gedrückt, so daß - vernachlässigt man ihr Eigengewicht und die Luftreibung - die Achse 14

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der Welle 3a, die Achse 16 des Gelenkes 13 und der Schwerpunkt des Fliehkraftschlagkörpers 4 auf einer Geraden liegen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich; sind die Hartmetal!meißel 15 In dem jeweiligen Fliehkraftschlagkörper so angeordnet, daß sie - in Drehrichtung des Werkzeugträgers 3 gesehen - hinter der genannten Verbindungsgeraden zurückbleiben.

Wenn die Vorrichtung an ein Mauerwerk sum Abschlagen des Putzes angesetzt wird/ wird der Tiefenansehlag 1 entsprechend der Dicke des Verputzes eingestellt, Die Hartmetallmeißel 15 schlagen gegen die Verputzschicht 18a und tra-

IS gen den Verputz ab. Dieser fällt durch den schachtförmig gen Teil des Gehäuses nach unten und wird vor seinem Austritt aus dem Gehäuse 10 mit wasser aus der Düse 9 besprüht/ Bö daß die Entwicklung von Staub soweit wie möglich verhindert ist. Durch die Staubabdiehtbürsten 11

2ö wird das seitliche Austreten von Staub verhindert. Die Masse der Fliehkraftschlagkörper ist so gewählt, daß diese beim Auftreffen auf die Verputzschicht 18a normalerweise nur geringfügig aus ihrer Leerlauflage ausgelenkt werden. Lediglich beim Auftreffen auf größere Steine oder Metallteile weichen die Fliehkraftschlagkörper aus, wobei sie sich entgegen der Drehrichtung des Werkzeugträgers um das Gelenk 13 schwenken und/oder im Rahmen des durch das Langlöch 13a gegebenen Spiels sich radial auf die Welle 3b zubewegen. Durch die mögliche Ausweichbe= wegung der Fliehkraftschlagkörper wird somit die maximale, auf das zu bearbeitende Material ausgeübte Kraft und somit auch die maximale Rückstoßkraft begrenzt. Das Ausweichen der Fliehkraftschlagkörper 4 wird durch die in Fig. 1 ersichtliche Lage der Hartmetallmeißel 15, die wie beschrieben hinter der Verbindungslinie zwischen Schwerpunkt des Fliehkraftschlagkörpers 4 und seinem Gelenk liegt, begünstigt.

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Di«r Vorrichtung gemäfi der Erfindung eignet sich insbesondere zum Entfernen des Verputzes von Mauerwerk oder zur 5 Anfertigung einer Nut in Beton oder Ziegelstein«

Claims (10)

< PATENT ATTORNEYS Ismaninger Straße 108 - 8000 Mönchen 80 -Telefon G 089/980731-34 -Telex 5-216136 hage d -Telegramm hageypatent -Telekopierer/relefax 089/980731 Briefanschrift: Postfach 860329 · 8000 München 86 Franz Geier, Eichenried München, den Georg Oll, Hochbrück 16. A\igust 1983 u.Z. GM 408/1-83EK Κ/15/js ANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zur Bearbeitung von Oberflächen aus Mörtel, Mauerwerk, Beton, Holz oder dgl. mit einem durch einen Motor (8) angetriebenen, rotierenden Werkzeugträger (3) und an diesem beweglich gelagerten Bearbeitungswerkzeugen, daduxch gekennzeichnet , daß die Bearbeitungswerkzeuge als Fliehkraftschlagkörper (4) ausgebildet sind, und daß für die bewegliche Lagerung eines jeden Fliehkraftschlagkörpers (4) ein Gelenk (13) vorgesehen ist, dessen Schwenkachse (16) parallel zur Achse (14) des Werkzeugträgers (3) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk (13) ein Langloch (13a) und einen in dem Langloch geführten Bolzen (13b) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des Fliehkraftschlagkörpers (4) so bemessen ist, daß dieser bei Berührung mit der zu bearbeitenden Oberfläche nur

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geringf ügig aus der Position ausgelenkt wird, die er im Leerlaufbetrieb einnimmt.
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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehkraftschlagkörper (4) an seinem dem Gelenk abgewandten Ende eine gezahnte Schneidkante aufweist.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante des Fliehkraftschlagkörpers (4) in Drehrichtung des Werkzeugträgers (3) hinter der Ebene liegt, die durch die Schwenkachse (16) des Gelenks (13) und den Schwerpunkt des Fliehkraftschlagkörpers (4) geht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß zur Erzeugung der Schneidkante Hartmetallmeißel (15) in dem Fliehkraftschlagkörper angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetallmeißel (15) auf einem Heißelträger (5) angeordnet sind, der in eine entsprechende Ausnehmung des Fliehkraftschlagkörpers (4) einsetzbar und dort mittels einer Feststellschraube (6) festklemmbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugträger (3) aus einer Welle (3a) mit an dieser befestigten, sich radial erstreckenden Tragarmen (3b) besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Tragarm (3b) symmetrisch zu der Ebene ist, die senkrecht zur Längsachse des Tragarmes (3b) und durch die Symmetrieachse (14) der Welle (3a) verläuft.

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10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Tragarme (3b) auf der Welle (3a) 5 winkelmäßig versetzt angeordnet sind.

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