EP0098798A2 - Fahrbares Oberflächenbearbeitungsgerät - Google Patents
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- EP0098798A2 EP0098798A2 EP83810280A EP83810280A EP0098798A2 EP 0098798 A2 EP0098798 A2 EP 0098798A2 EP 83810280 A EP83810280 A EP 83810280A EP 83810280 A EP83810280 A EP 83810280A EP 0098798 A2 EP0098798 A2 EP 0098798A2
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- E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
- E01C23/06—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
- E01C23/08—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for roughening or patterning; for removing the surface down to a predetermined depth high spots or material bonded to the surface, e.g. markings; for maintaining earth roads, clay courts or like surfaces by means of surface working tools, e.g. scarifiers, levelling blades
- E01C23/085—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road for roughening or patterning; for removing the surface down to a predetermined depth high spots or material bonded to the surface, e.g. markings; for maintaining earth roads, clay courts or like surfaces by means of surface working tools, e.g. scarifiers, levelling blades using power-driven tools, e.g. vibratory tools
- E01C23/088—Rotary tools, e.g. milling drums
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
- B28D1/18—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by milling, e.g. channelling by means of milling tools
- B28D1/181—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by milling, e.g. channelling by means of milling tools using cutters loosely mounted on a turning tool support
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/45—Scale remover or preventor
- Y10T29/4528—Scale remover or preventor with rotary head
Definitions
- the invention relates to a mobile surface processing device with two counter-rotating, motor-driven rotor cages with a horizontal axis, on the cage bars of which a plurality of processing elements are lined up, and that height-adjustable wheels are arranged in front of and behind the rotor cages.
- Devices of this type are known, for example, from US Pat. No. 252,880 and are designed both as hand-held devices and as larger devices which can be moved on rollers.
- the rotor can be driven both by an electric motor and by an internal combustion engine.
- An air motor can also serve as the drive.
- the devices are used for surface processing, such as removing rust from larger areas, removing old paint, cleaning dirty concrete floors, etc.
- the processing remains limited to the surface, the processing depth is adjustable but small.
- the actual processing takes place through the processing elements, such as lamellae, lined up on the rotor cage bars.
- the known devices mentioned above have only one rotor cage. This has the disadvantage that the machining force acts in response to the feed movement, so that the device tends to move automatically in one direction.
- the invention has for its object to provide a surface processing device of the type mentioned, in which the reaction force perceived as a disadvantage can be used desirably.
- the invention solves this problem in that the two rotor cages are rotatably mounted in a chassis that is provided with wheels that are each arranged at the lower end of a two-armed pivot lever, that a connecting rod is articulated at the upper ends of these pivot levers, and that the upper arms of the two-armed pivot lever together with the connecting rod and the connecting line of the pivot axes form an angle-adjustable parallelogram, the angle adjustment causing a change in the relative position of the chassis relative to the surface to be worked.
- the device shown in FIG. 1 resembles a lawn mower with motor drive.
- the device is equipped with an internal combustion engine M. This is attached to the top of the chassis, which is generally designated 1.
- the chassis is provided with two rear wheels 11 and a front wheel 12.
- a steering / pushing device 2 is rigidly attached to the rear of the chassis and projects upwards at an angle of approximately 45 °.
- At the upper end of the device 2 'two steering handles 21 are attached, with which the device is steered.
- the height of the wheels 11, 12 or the height of the chassis above the surface F to be machined can be adjusted by means of a lever 22. With the help of the rotary knob 23, the height adjustment of the front wheel 12 with respect to the two rear wheels 11 can be adjusted for itself.
- the two rotors R 1 , R 2 driven in opposite directions by the motor M are rotatably mounted inside the chassis 1.
- the bearings are attached to a removable plate 13. If the plate, which is attached to the chassis 1 by means of screws, is removed together with the bearings attached to it, the two rotor cages, together with the fins attached to them, can be removed and replaced or revised.
- the machining bodies are subject to a certain amount of wear and tear and must be replaced or re-equipped after a certain period of operation.
- Rotor R 1 is shown in view - rotor R 2 in section.
- Each rotor has a cage that includes two side plates 30, a hollow hex shaft 31, and four cage bars 32 extending between the side plates 30.
- One of the two side walls 30 can be detached from the cage bars so that the processing bodies can be applied to the cage bars 32, or removed and replaced.
- the hollow hexagon shafts 31 can be pulled off or fitted onto corresponding hexagon drive shafts which are fixedly mounted on a chassis side.
- the processing elements L can have different shapes depending on the surface to be processed. All elements intended for a device have the same external machining diameter D and a bore with the same diameter d 1 that is larger than the diameter d of the cage bars 32 on which they are lined up.
- the elements L 1 have the shape of pentagonal lamellae which are fitted with hard metal.
- the processing elements L 2, on the other hand, are triangular lamellae that only have hardened tips.
- Rotor R 1 is equipped, for example, with square blades L 3 with hard metal inserts, and rotor R 2 has machining elements L 4 in the form of carbide-tipped cutters.
- Figure 2 shows the rotors during operation, the machining elements, as far as their bore allows, are pushed radially outwards by the centrifugal force.
- the arrows 33 and 34 indicate the direction of rotation. This is advantageously chosen such that it is directed away from one another on the side of the surface to be processed. As a result, the material removed from the surface, i.e. the waste or chips, is thrown outwards. If the direction of rotation of the rotors on the side of the surface to be machined were directed towards one another, the removed material would accumulate between the rotors.
- FIG. 3 The parts used for height adjustment are shown in FIG. 3.
- the same parts as in Figure 1 are provided with the same reference numerals.
- the wheels 11 and 12 are each attached to the end of a two-armed lever 14, 15 which can be pivoted about a fixed axis 16 or 17.
- the other ends of the levers 14, 15 are connected to one another in an articulated manner by a connecting rod 18, so that they form an articulated parallelogram.
- a rod 24, which leads to the adjusting lever 22, is articulated on the lever 14. This can be pivoted about an axis 25 attached in part 2.
- An adjustment of the lever 22 therefore leads to an angular adjustment of the joint parallelogram 14, 15, 18 and thus to a height adjustment of the chassis 1 with respect to the surface F, which leads to a change in the machining intensity of the rotor R 1 , R 2 equipped with lamellae. So that this height adjustment can be carried out by means of the relatively short lever 22, a weight compensation spring (not shown for the sake of clarity) is attached, which is designed as a tension spring and extends from the eyelet 19 on the chassis to the rod 24.
- a threaded pin 43 is rotatably but axially fixed, the threaded part of which is screwed into a nut thread in the connecting rod 18.
- Rotation of the threaded pin in one direction or the other therefore results in an increase or decrease in the distance between the joints 40, 41.
- the chassis lowers further and the machining becomes more intensive. In this way, the machining strength can be set very finely and sensitively from zero to the maximum.
- the device behaves neutrally and can be moved forwards or backwards over the surface to be worked with the aid of the two links 21.
- the front wheel 12 can be adjusted so that the device tends to drive forward or backward automatically. If the device is to drive forward, the front wheel 12 is raised a little with respect to the rear wheel pair 11. As a result, the effect of the front rotor R 2 is less than that of the rotor R, so that its reaction force predominates and pushes the device forward. If a backward drive is desired, the procedure is reversed and the wheel 12 is lowered a little. The wheel 12 can be raised or lowered by turning the knob 23.
- an electric motor or a compressed air motor can also be used.
- the exhaust air of the same can be used to blow away the abrasion or the chips.
- a chain could also be used.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein fahrbares Oberflächen-bearbeitungsgerät mit zwei gegenläufig, motorisch angetriebenen Rotorkäfigen mit horizontaler Achse, auf dessen Käfigstäben eine Vielzahl von Bearbeitungselementen aufgereiht ist, und dass vor und hinter den Rotorkäfigen höhenverstellbare Räder angeordnet sind.
- Derartige Geräte sind beispielsweise bekannt aus der US-Des.PS 252'880 und werden sowohl als Handgeräte, wie als grössere, auf Rollen fahrbare Geräte ausgebildet. Bei diesen Geräten kann der Antrieb des Rotors sowohl durch einen Elektromotor, wie durch einen Verbrennungsmotor erfolgen. Als Antrieb kann auch ein Luftmotor dienen.
- Die Geräte dienen der Oberflächenbearbeitung, wie dem Entrosten grösserer Flächen, dem Entfernen alter Farbe, dem Reinigen von verschmutzten Betonböden usw.
- Die Bearbeitung bleibt auf die Oberfläche beschränkt, die Bearbeitungstiefe ist zwar einstellbar aber gering.
- Die eigentliche Bearbeitung erfolgt durch die auf den Rotorkäfigstäben aufgereihten Bearbeitungselemente, wie zum Beispiel Lamellen.
- Die oben erwähnten, bekannten Geräte haben nur einen Rotorkäfig. Dies hat den Nachteil, dass die Bearbeitungskraft sich als Reaktion auf die Vorschub-Bewegung auswirkt, so dass das Gerät das Bestreben hat, sich in einer Richtung selbsttätig zu bewegen.
- In der entgegengesetzten Richtung lässt es sich dagegen nur schwer verschieben.
- Diese unerwünschte Reaktionskraft macht sich natürlich bei schwereren und grösseren Geräten besonders ausgeprägt bemerkbar.
- Aus der DE-PS 509'435 und der US-PS 2'588''707 sind ferner Flächenbearbeitungsmaschinen mit zwei gegenläufig, motorisch getriebenen Rotoren bekannt, die zum Spänen, beziehungsweise Schleifen von Holzböden geeignet sind. Die Rotoren liegen hierbei direkt auf der zu bearbeitenden Fläche auf.
- Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein Oberflächen-bearbeitungsgerät der genannten Art zu schaffen, bei dem die als Nachteil empfundene Reaktionskraft wünschenswert genutzt werden kann.
- Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die beiden Rotorkäfige drehbar in einem Chassis gelagert sind, das mit Rädern versehen ist, die je am unteren Ende eines zweiarmigen Schwenkhebels angeordnet sind, dass an den oberen Enden dieser Schwenkhebel eine Verbindungsstange angelenkt ist, und dass die oberen Arme der zweiarmigen Schwenkhebel zusammen mit der Verbindungsstange und der Verbindungslinie der Schwenkachsen ein winkelverstellbares Parallelogramm bilden, wobei die Winkelverstellung eine Veränderung der Relativlage des Chassis gegenüber der zu bearbeitenden Fläche bewirkt.
- Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes und zwar in
- Figur 1 eine Seitenansicht eines fahrbaren Oberflächenbearbeitungsgerätes
- Figur 2 die beiden Rotoren des Gerätes, mehr im Detail und in grösserem Masstab sowie zwei weitere Lamellenformen für sich
- Figur 3 den Mechanismus für die Höhenverstellung
- Figur 3a den Antrieb der Rotoren
- Das in Figur 1 dargestellte Gerät gleicht bei oberflächlicher Betrachtung einem Rasenmäher mit Motorantrieb. Das Gerät ist mit einem Verbrennungsmotor M ausgerüstet. Dieser ist oben auf dem Chassis, das generell mit 1 bezeichnet ist, befestigt.
- Das Chassis ist mit zwei rückseitigen Rädern 11 und einem vorderen Rad 12 versehen. Hinten am Chassis ist eine Lenk-Stossvorrichtung 2 starr befestigt, die in einem Winkel von etwa 45° nach oben ragt. Am oberen Ende der Vorrichtung 2 sind'zwei Lenkgriffe 21 befestigt, mit der das Gerät gelenkt wird. Mittels eines Hebels 22 lässt sich die Höhe der Räder 11,12 bzw. die Höhe vom Chassis über der zu bearbeitenden Fläche F einstellen. Mit Hilfe des Drehknopfes 23 lässt sich die Höheneinstellung des vorderen Rades 12 bezüglich der beiden rückseitigen Räder 11 für sich verstellen.
- Im Innern des Chassis 1 sind die beiden gegenläufig vom Motor M angetriebenen Rotoren R1, R2 drehbar gelagert. An der in Figur 1 sichtbaren Seite sind die Lager an einer wegnehmbaren Platte 13 angebracht. Wird die Platte, die mittels Schrauben.am Chassis 1 befestigt ist, mitsamt den daran befestigten Lagern weggenommen, lassen sich die beiden Rotorkäfige mitsamt ihren daran befestigten Lamellen herausnehmen und auswechseln oder revidieren. Im Betrieb sind die Bearbeitungskörper einer gewissen Abnützung unterworfen und müssen nach einer gewissen Betriebsdauer ersetzt oder neu bestückt werden.
- In Figur 2 sind die beiden Rotoren R1, R2 für sich dargestellt. Rotor R1 ist in Ansicht - Rotor R2 im Schnitt dargestellt. Jeder Rotor hat einen Käfig, der zwei Seitenplatten 30, eine hohle Sechskantwelle 31 und vier sich zwischen den Seitenplatten 30 erstreckende Käfigstäbe 32 umfasst. Eine der beiden Seitenwände 30 ist von den Käfigstäben lösbar, damit die Bearbeitungskörper auf die Käfigstäbe 32 aufgebracht, beziehungsweise abgenommen und ausgewechselt werden können. Die hohlen Sechskantwellen 31 können von entsprechenden, an einer Chassis-Seite fest gelagerten Sechskant-Antriebswellen abgezogen beziehungsweise aufgesetzt werden. Die Bearbeitungselemente L können je nach der zu bearbeitenden Oberfläche unterschiedliche Formen aufweisen. Alle für ein Gerät bestimmten Elemente haben denselben Aussen-Bearbeitungs-Durchmesser D und eine Bohrung mit demselben Durchmesser d1 der grösser ist als der Durchmesser d der Käfigstäbe 32 auf der sie aufgereiht werden.
- Die Elemente L1 haben die Form von fünfeckigen Lamellen, die mit Hartmetall bestückt sind. Die Bearbeitungselemente L2 dagegen sind dreieckige Lamellen, die lediglich gehärtete Spitzen haben. Rotor R1 ist beispielsweise mit viereckigen Lamellen L3 mit Hartmetalleinsätzen ausgerüstet und Rotor R2 hat Bearbeitungselemente L4 in Form von Hartmetall-bestückten Fräsern.
- Figur 2 zeigt die Rotoren während des Betriebes, wobei die Bearbeitungselemente, soweit wie es deren Bohrung zulässt, durch die Fliehkraft radial nach aussen gedrängt werden. Die Pfeile 33 und.34.zeigen die Drehrichtung an. Diese wird mit Vorteil so gewählt, dass sie an der Seite der zu bearbeitenden Oberfläche voneinander weg gerichtet ist. Dadurch wird das von der Oberfläche entfernte Material, das heisst die Abfälle oder Späne nach aussen geschleudert. Wäre die Drehrichtung der Rotoren an der Seite der zu bearbeitenden Oberfläche gegeneinander gerichtet, würde das entfernte Material sich zwischen den Rotoren anhäufen.
- Die der Höheneinstellung dienenden Teile sind in Figur 3 dargestellt. Gleiche Teile wie in Figur 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Räder 11 und 12 sind je am Ende eines zweiarmigen Hebels 14,15 befestigt, die um eine feste Achse 16 beziehungsweise 17 schwenkbar sind. Die anderen Enden der Hebel 14,15 sind durch eine Verbindungsstange-18 gelenkig miteinander verbunden, sodass sie ein gelenkiges Parallelogramm bilden.
- Am Hebel 14 ist eine Stange 24 angelenkt, die zum Verstellhebel 22 führt. Dieser ist um eine im Teil 2 angebrachte Achse 25 schwenkbar.
- Eine Verstellung des Hebels 22 führt daher zu einer Winkelverstellung des Gelenk-Parallelogrammes 14,15,18 und damit zu einer Höhenverstellung des Chassis 1 bezüglich der Fläche F, was eine Aenderung der Bearbeitungsintensität der lamellenbestückten Rotoren R1, R2 führt. Damit sich diese Höhenverstellung mittels des relativ kurzen Hebels 22 ausführen lässt, ist eine, der Uebersicht halber nicht dargestellte Gewichts-Kompensationsfeder angebracht, die als Zugfeder ausgebildet ist und sich von der Oese 19 am Chassis zur Stange 24 erstreckt.
- Die oben beschriebenen Teile gestatten eine gleiche und gleichzeitige Höhenverstellung sämtlicher Räder 11,12. Eine gesonderte, geringe Aenderung der Höheneinstellung des vorderen Rades 12 lässt sich durch eine Längenänderung der Verbindungsstange 18 erreichen. Sie ist mittels Gelenken 40, 41 mit den oberen Enden der Hebel 14, 15 verbunden. Gelenk 40 ist als Büchse 42 mit seitlichen Zapfen ausgebildet.
- In der Büchse 42 ist ein Gewindezapfen 43 drehbar aber axial fest gelagert, dessen Gewindeteil in ein Muttergewinde in der Verbindungsstange 18 eingeschraubt ist.
- Eine Drehung des Gewindezapfens in der einen oder der anderen Richtung hat daher eine Vergrösserung oder Verkleinerung des Abstandes zwischen den Gelenken 40, 41 zur Folge.
- Die Drehung des Gewindezapfens erfolgt durch Drehung des Knopfes 23, dessen Bewegung über die Stange 44 und das Kardangelenk 45 auf den Gewindezapfen 43 übertragen wird:
- In Figur 3a ist schematisch angedeutet, wie der gegenläufige Antrieb vom Antriebsmotor M her erfolgt. Auf den Antriebswellen der Rotoren R1, R2 und auf der Welle des Motors sind Zahnriemenscheiben 50, 51, 52 angebracht und neben der Riemenscheibe 51 befindet sich eine frei drehbare Umlenkrolle 53. Mittels eines beidseitig verzahnten Riemens lässt sich auf diese Weise ein gegenläufiger Antrieb der Rotoren unter ausreichendem Umschlingungswinkel der Riemenscheiben bewerkstelligen. Der Riemen ist mittels einer Haube 24 (Figur 1) abgedeckt.
- Bei laufendem Motor M und Einstellung des Hebels 22 etwa in der Lage wie bei Figur 1 und 3 drehen sich die Rotoren R1, R2 gegenläufig, ohne dass dabei die Lamellen L die Fläche F berühren. Wird nun Hebel 22 um die Achse 25 nach vorne geschoben, senkt sich das Chassis l und die Lamellen berühren die Bearbeitungsfläche F.
- Wird der Hebel 22 weiter nach vorne geschwenkt, senkt sich das Chassis weiter und wird die Bearbeitung intensiver. Die Bearbeitungsstärke lässt sich auf diese Weise sehr fein und gefühlvoll von Null bis zum Maximum einstellen.
- Das Gerät verhält sich dabei neutral und kann mit Hilfe der beiden Lenker 21 nach vorne oder rückwärts über die zu bearbeitende Fläche gefahren werden. Bei grösseren zu bearbeitenden'Flächen kann man das vordere Rad 12 so verstellen, dass das Gerät die Neigung hat, selbsttätig vorwärts oder rückwärts zu fahren. Soll das Gerät vorwärts fahren, hebt man das vordere Rad 12 ein wenig bezüglich des rückseitigen Radpaares 11 an. Dadurch wird die Wirkung des vorderen Rotors R2 geringer, als diejenige des Rotors R , so dass dessen Reaktionskraft überwiegt und das Gerät nach vorne schiebt. Wird eine Rückwärtsfahrt gewünscht, geht man umgekehrt vor und senkt das Rad 12 ein wenig ab. Das Heben oder Senken des Rades 12 lässt sich durch Drehen am Knopf 23 bewerkstelligen.
- Statt einem Verbrennungsmotor M kann man auch einen Elektromotor oder einen Druckluftmotor verwenden.
- Bei Verwendung eines Druckluftmotors kann man die Abluft desselben zum Wegblasen des Abriebs oder der Späne benützen. Statt eines doppelseitig verzahnten Riemens zum Antrieb der Rotoren könnte man auch eine Kette verwenden.
Claims (6)
dass die beiden Rotorkäfige (Rl, R2) drehbar in einem Chassis (1) gelagert sind, das mit Rädern (11,12) versehen ist, die je am unteren Ende eines zweiarmigen Schwenkhebels (14,15) angeordnet sind, dass an den oberen Enden dieser Schwenkhebel (14,15) eine Verbindungsstange (18) angelenkt ist, und dass die oberen Arme der zweiarmigen Schwenkhebel (14,15) zusammen mit der Verbindungsstange (18) und der Verbindungslinie der Schwenkachsen (16,17) ein winkelverstellbares Parallelogramm bilden, wobei die Winkelverstel- .lung eine Veränderung der Relativlage des Chassis (1) gegenüber der zu bearbeitenden Fläche (F) bewirkt.
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