EP0395628A2 - Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung der Innenwand eines, insbesondere von der Kreisform abweichenden Profiles eines Erdbauwerkes - Google Patents
Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung der Innenwand eines, insbesondere von der Kreisform abweichenden Profiles eines Erdbauwerkes Download PDFInfo
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- EP0395628A2 EP0395628A2 EP90890126A EP90890126A EP0395628A2 EP 0395628 A2 EP0395628 A2 EP 0395628A2 EP 90890126 A EP90890126 A EP 90890126A EP 90890126 A EP90890126 A EP 90890126A EP 0395628 A2 EP0395628 A2 EP 0395628A2
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Definitions
- the invention relates to a processing device for processing the inner wall of a profile of an earth structure, in particular a profile that deviates from the circular shape, with a motor-driven tool.
- the aim of the invention is therefore to propose a processing device of the type mentioned at the outset, which enables the clear cross section of an earthwork to be renovated to be enlarged simply, precisely, with low vibrations.
- a frame which has a beam running essentially in the longitudinal direction of the profile to be machined and spreading feet connected thereto for fixing the position of the beam in the earthwork, on which frame a machining tool, e.g. a milling machine, grinding wheel or the like, according to the outline of the profile to be machined, preferably along a backdrop, is held movably, the backdrop being similar to the profile to be processed and being substantially perpendicular to the longitudinal axis of the channel to be processed.
- a machining tool e.g. a milling machine, grinding wheel or the like
- Guiding the machining tool along a backdrop leads to a relatively simple construction, but requires a correspondingly designed backdrop for each profile to be machined.
- the tool is arranged on a holding frame which runs essentially parallel to the carrier and is adjustable relative thereto, preferably by means of a drive.
- the holding frame and / or. or a holder of the tool drive elements such as driven chain, toothed or friction wheels, which are connected to counter elements held in the backdrop, e.g. Chains, racks or friction surfaces, interaction.
- the holding frame on the scenes in the circumferential direction e.g. is slidably guided by means of three rollers, a sliding carriage or the like.
- rollers When using rollers, one of these rollers can optionally be held in a springy manner in its radial direction.
- Such a guide of the tool also has the advantage that it can be used with different scenes without any problems.
- the carrier is held displaceably by means of a drive on a walking frame, which is essentially formed by, preferably two, telescopically adjustable feet connected to one another via a beam.
- the spreading feet of the frame have extendable and lockable adjustable feet.
- a frame 2 which is essentially formed by two pairs of cross-shaped spreading feet 3 and a carrier 4 connecting them to one another, so that the frame 2 can be spread against the inner wall of the earthwork.
- the invention is not limited to four cross-shaped spreading feet, the number and type of mutual arrangement, e.g. star-shaped, will essentially be determined by the special shape of the profile cross-section of the earthwork to be machined.
- scenes 6 are arranged, the outline of which is similar to the cross-section of the duct 1 to be renovated and which extends perpendicular to the carrier essentially extending in the direction of the longitudinal axis of the duct 1 to be renovated 4 are arranged.
- chains 7 are arranged, with which chain wheels 8 mesh, which are driven by a motor 10 via further chain wheels 9 and a chain 19.
- the sprockets 8 and the motor 10 are connected to or held by a holding frame 11.
- a rack or friction wheel drive is also possible.
- three further rollers 18 are held by this holding frame 11, one of which can be arranged resiliently in the radial direction. These rollers slide along the scenes 6, so that the holding frame 11 can be moved along the scenes.
- a sliding carriage or the like can also be used.
- the holding frame 11 is formed in two parts.
- a processing tool for example a milling cutter 12 or a grinding or planing tool, together with the associated drive 13 is arranged on the holding frame 11a, a cooling water line 27 also being provided for the tool.
- the holding frame part 11b carries the rollers 18 and is slidably held at 25 on the holding frame part 11a.
- Through a cylinder-piston unit 24 are the holding frame parts 11a and 11b adjustable relative to each other, whereby the adjustment of the depth of cut of the machining tool can be achieved in a simple manner.
- the possible adjustment path can be limited by a stop, for example by a stop screw 26.
- a walking frame 14 is guided, which is essentially formed by two feet 16 connected to one another via a beam 15.
- the carrier 4 on the walking frame 14 is adjusted by a further cylinder-piston arrangement 20.
- These feet 16 are telescopic and each adjustable by means of a cylinder-piston arrangement 5.
- the milling cutter 12 can first be moved in the cutting direction 21 along the scenes 6 to the end face 22 of the channel sole 23, from where they go back to their starting position against the cutting direction 21 is transported back. Then the support feet 3 are retracted and the milling cutter is adjusted by the width of the tool 12 while adjusting the depth of cut by moving the carrier 4 together with the holding frame 11 along the beam 15 of the walking frame 14. Now the support feet 3 are extended and again the holding frame 11 together with the tool are guided along the scenes in the cutting direction 21. When 22 is reached again, it is returned, then the tool is moved, and so on, until an end position of the frame 2 in relation to the beam 15 is reached.
- the frame 2 locked and the unlocked step frame 14 can be moved relative to the frame 2 by means of the cylinder-piston arrangement 20 in the machining direction of the channel 1, after which the support feet 16 of the step frame can be brought into contact with the bottom of the channel, so that the step frame stands up .
- the processing of the earthwork can be continued in the manner explained above.
- All cylinder-piston arrangements are preferably operated hydraulically.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Bearbeitungseinrichtung zur Bearbeitung der Innenwand eines, insbesondere von der Kreisform abweichenden Profiles eines Erdbauwerkes, mit einem motorisch angetriebenen Werkzeug.
- Bei Sanierungen von z.B. Kanälen wird häufig in der Weise vorgegangen, daß im Inneren des zu sanierenden Kanalprofiles entweder durch vorgefertigte Profilstücke, die selbsttragend im Inneren des alten Profiles aufgestellt werden, oder durch entsprechende verlorene Schalstücke praktisch im Inneren des alten Kanales ein neuer Kanal errichtet wird, wobei in letzterem Falle der Raum zwischen der verlorenen Schalung und der Innenwand des alten Kanalprofiles hinterfüllt wird.
- Damit läßt sich zwar der Kanal relativ rasch und einfach sanieren, doch nimmt dessen Querschnitt entsprechend ab. Bei Kanälen mit sehr großen Querschnitten ist dies meist nicht besonders störend, da aufgrund der glatteren Wände das Schluckvermögen des Kanals kaum abnimmt. Bei kleineren Kanälen ergibt sich jedoch trotz glatteren Wänden und eines wesentlich geringeren Strömungswiderstands keine ausreichende Kompensation für den verminderten Querschnitt.
- Um diese Querschnittsverminderung zu vermeiden, wird daher vorgeschlagen den Querschnitt des zu sanierenden Kanals vor dem Einbau des neuen Kanals zu vergrößern, z.B. durch Ausfräsen oder Ausschleifen des alten Querschnittes.
- Ziel der Erfindung ist es daher eine Bearbeitungseinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die ein einfaches, profilgenaues, erschütterungsarmes und rasches Vergrößern des lichten Querschnittes eines zu sanierenden Erdbauwerkes ermöglicht.
- Erfindungsgemäß wird hiezu vorgeschlagen, daß ein Gestell vorgesehen ist, das einen im wesentlichen in Längsrichtung des zu bearbeitenden Profiles verlaufenden Träger und mit diesem verbundene Spreizfüße zur Lagefixierung des Trägers im Erdbauwerk aufweist, an welchem Gestell ein Bearbeitungswerkzeug, z .B. eine Fräse, Schleifscheibe od. dgl. , entsprechend dem Umriß des zu bearbeitenden Profils, vorzugsweise entlang einer Kulisse, bewegbar gehalten ist, wobei die Kulisse dem zu bearbeitenden Profil ähnlich ist und im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des zu bearbeitenden Kanals steht.
- Die Führung des Bearbeitungswerkzeuges entlang einer Kulisse führt zu einer relativ einfachen Konstruktion, erfordert allerdings für jedes zu bearbeitende Profil eine entsprechend gestaltete Kulisse. Es ist aber auch möglich das Bearbeitungswerkzeug an einem frei geführten Roboterarm zu halten, dessen Bewegungen mit einer entsprechenden Software profilkonform gesteuert werden kann. Auf diese Weise läßt sich die Bewegung des Bearbeitungswerkzeuges an jedes Profil auf einfache Weise anpassen.
- Dabei ist es auch möglich eine der gewünschten Querschnittsform entsprechende Vergrößerung des Querschnittes des zu sanierenden Kanales vorzusehen.
- In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn Spreizfüße an den beiden Enden des Gestells kreuz- bzw. sternförmig angeordnet sind. Hiedurch können die bei der Bearbeitung der Innenwand des Kanals auftretenden Kräfte optimal abgestützt werden. Außerdem wird durch diese Maßnahmen auch auf einfache Weise eine Einstellung des Gestelles in bezug auf die Längsachse des zu sanierenden Kanals ermöglicht.
- Zur Schnittiefeneinstellung des Werkzeuges kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, daß das Werkzeug auf einem im wesentlichen parallel zum Träger verlaufenden und relativ zu diesem, vorzugsweise mittels eines Antriebes, verstellbaren Halterahmen angeordnet ist.
- In Weiterbildung der Erfindung kann so vorgegangen werden, daß mit dem Halterahmen und/bzw. oder einer Halterung des Werkzeuges Antriebselemente, wie z.B. angetriebene Ketten-, Zahn- oder Reibräder, verbunden sind, die mit in den Kulissen gehaltenen Gegenelementen, wie z.B. Ketten, Zahnstangen oder Reibflächen, Zusammenwirken.
- Insbesondere bei einem Antrieb mittels Kettenrädern und Ketten ergibt sich der Vorteil einer einfachen Ausbildung solcher Antriebe und der Vorteil einer weitgehenden Schlupffreiheit eines solchen Antriebes.
- Mit einem solchen Antrieb kann ein sicherer und entlang der beiden Kulissen gleichmäßiger Vorschub des Werkzeuges sichergestellt werden.
- Weiters kann vorgesehen sein, daß der Halterahmen an den Kulissen in deren Umfangsrichtung, z.B. mittels dreier Rollen, einem Gleitschlitten od.dgl., verschiebbar geführt ist. Bei Verwendung von Rollen kann gegebenenfalls eine dieser Rollen in deren radialer Richtung federnd gehalten sein.
- Dadurch wird eine sichere Führung des Werkzeuges, bez. dessen Führung, entlang der Kulissen sichergestellt.
- Eine solche Führung des Werkzeugs weist auch den Vorteil auf, daß sie mit verschiedenen Kulissen problemlos verwendet werden kann.
- Um das Fortschreiten des Gestelles besonders einfach zu gestalten, kann weiters vorgesehen sein, daß der Träger mittels eines Antriebes an einem Schreitgestell verschiebbar gehalten ist, das im wesentlichen durch, vorzugsweise zwei, über einen Balken miteinander verbundene teleskopartig verstellbare Standfüße gebildet ist.
- Damit ist es möglich, mehrere der Breite des Werkzeuges, z.B. eines Fräskopfes, entsprechende, in Umfangsrichtung des Querschnittes des Kanals verlaufende Abschnitte desselben dadurch zu bearbeiten, daß der Träger auf dem Schreitgestell in Bearbeitungsrichtung vorgerückt wird. Damit kann eine entsprechende Verminderung der Rüstzeiten bei der Sanierung des Kanales erreicht werden. Hiedurch ist es ferner möglich, das Schreitgestell bei noch verspreiztem Gestell gegenüber diesem um etwa die Trägerlänge zu verstellen, wodurch eine einfache Vorschubmöglichkeit der Bearbeitungseinrichtung längs des zu sanierenden Erdbauwerkes geschaffen wird.
- Um ein sicheres Verspreizen des Gestelles sicherzustellen, kann weiters vorgesehen sein, daß die Spreizfüße des Gestelles ausfahr- und verrastbare Stellfüße aufweisen.
- Damit können die Spreizfüße auch an Stellen abgestützt werden, an denen sich Vertiefungen und Auskolkungen oder Ausbrüche befinden.
- Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Spreizfüße des Gestelles ausfahr- und verrastbare Stellfüße aufweisen.
- Dies ermöglicht relativ kleine Antriebe, die relativ große Kräfte entwickeln können.
- Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert: Dabei zeigen:
- Fig. 1 eine Stirnansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung und
- Fig. 2 eine Seitenansicht der Einrichtung nach der Fig. 1.
- In dem zu sanierenden Kanal 1 ist ein Gestell 2, das im wesentlichen durch zwei Paare von kreuzweise angeordneten Spreizfüßen 3 und einem diese miteinander verbindenden Träger 4 gebildet ist, sodaß das Gestell 2 gegen die Innenwand des Erdbauwerkes verspreizbar ist. Naturgemäß ist die Erfindung auf vier kreuzförmige Spreizfüße nicht beschränkt, deren Zahl und Art der gegenseitigen Anordnung, z.B. sternförmig, wird im wesentlichen durch die besondere Form des Profilquerschnittes des zu bearbeitenden Erdbauwerkes bestimmt sein.
- An den kreuzweise angeordneten Spreizfüßen, die mittels Zylinder-Kolbenanordnungen 5 ausfahrbar sind, sind Kulissen 6 angeordnet, deren Umrißform dem Querschnitt des zu sanierenden Kanales 1 ähnlich ist und die senkrecht zu dem sich im wesentlichen in Richtung der Längsachse des zu sanierenden Kanals 1 erstreckenden Träger 4 angeordnet sind.
- Auf diesen Kulissen 6 sind Ketten 7 angeordnet, mit denen Kettenräder 8 kämmen, die über weitere Kettenräder 9 und eine Kette 19 von einem Motor 10 angetrieben sind. Die Kettenräder 8 und der Motor 10 sind mit einem Halterahmen 11 verbunden bzw. von diesem gehalten. Anstelle des Kettenantriebes ist auch ein Zahnstangen- oder Reibradantrieb möglich. Weiters sind von diesem Halterahmen 11 noch drei weitere Rollen 18 gehalten, von denen eine in radialer Richtung federnd angeordnet sein kann. Diese Rollen gleiten längs der Kulissen 6, sodaß der Halterahmen 11 den Kulissen entlang bewegt werden kann. Anstelle der Rollen können auch ein Gleitschlitten od. dgl. zum Einsatz kommen.
- Der Halterahmen 11 ist zweiteilig ausgebildet. Auf dem Halterahmen 11a ist ein Bearbeitungswerkzeug, z.B. eine Fräse 12 oder ein Schleif- bzw. Hobelwerkezug, samt zugehörigem Antrieb 13 angeordnet, wobei auch eine Kühlwasserleitung 27 für das Werkzeug vorgesehen ist. Der Halterahmenteil 11b trägt die Rollen 18 und ist bei 25 am Halterahmenteil 11a verschiebbar gehalten. Durch ein Zylinder-Kolbenaggregat 24 sind die Halterahmenteile 11a und 11b relativ zueinander verstellbar, wodurch die Einstellung der Schnittiefe des Bearbeitungswerkzeuges in einfacher Weise erreicht werden kann. Der mögliche Verstellweg kann durch einen Anschlag, z.B. durch eine Anschlagschraube 26, begrenzt werden.
- Gleichfalls im Rahmen der Erfindung liegt eine konstruktive Ausgestaltung, bei welcher keine Kulissen vorgesehen sind und das Werkzeug 12 an einem frei geführten Roboterarm angeordnet ist, dessen sowohl Radial- als auch Längsbewegungen relativ zum Erdbauwerk von einer Software, insbesondere profilkonform gesteuert sind.
- In dem Träger 4, der durch ein Hohlprofil gebildet ist, ist ein Schreitgestell 14 geführt, das im wesentlichen durch zwei miteinander über einen Balken 15 verbundene Standfüße 16 gebildet ist. Die Verstellung des Trägers 4 am Schreitgestell 14 erfolgt durch eine weitere Zylinder-Kolbenanordnung 20. Diese Standfüße 16 sind teleskopartig ausgebildet und jeweils mittels einer Zylinder-Kolbenanordnung 5 verstellbar.
- Nach dem Verspreizen der Stützfüße 3 gegen die Wand des zu bearbeitenden Kanals 1 kann die Fräse 12 zunächst unter Abarbeitung des Kanals in Schneidrichtung 21 längs der Kulissen 6 bis zur Stirnseite 22 der Kanalsohle 23 bewegt werden, von wo sie wieder in ihre Ausgangslage entgegen der Schneidrichtung 21 zurücktransportiert wird. Sodann werden die Stützfüße 3 eingezogen und die Fräse um die Breite des Werkzeugs 12 unter Schnittiefenanpassung dadurch verstellt, daß der Träger 4 samt Halterahmen 11 längs des Balkens 15 des Schreitgestelles 14 verschoben wird. Nunmehr werden die Stützfüße 3 ausgefahren und neuerlich der Halterahmen 11 samt dem Werkzeug den Kulissen in Schneidrichtung 21 entlang geführt werden. Bei neuerlichem Erreichen von 22 erfolgt der Rücktransport, sodann die Versetzung des Werkzeuges usf., solange bis eine Endstellung des Gestells 2 in Bezug auf den Balken 15 erreicht ist.
- Nunmehr kann bei arretiertem Gestell 2 und entarretiertem Schreitgestell 14 letzteres gegenüber dem Gestell 2 mittels der Zylinder-Kolbenanordnung 20 in Bearbeitungsrichtung des Kanals 1 verschoben werden, wonach die Stützfüße 16 des Schreitgestelles in Kontakt mit dem Boden des Kanals gebracht werden können, sodaß das Schreitgestell aufsteht. An schließend kann die Abarbeitung des Erdbauwerkes in der weiter oben erläuterten Weise fortgesetzt werden.
- Im Falle eines bogenförmigen Verlaufes des Kanales 1 ist es möglich des Gestell 2 entsprechend der Krümmung einzustellen. Dies ist durch Querverschub der Aufstandsfüße 28, des Schreitgestells 14, mittels einer Zylinder-Kolbenanordnung und eine entsprechende Einstellung der Spreizfüße 3 möglich. Diese sind an ihren Stützflächen mit ausfahrbaren und feststellbaren Stellfüßen 17 versehen, mit denen eine Abstützung des Gestelles auch im Bereich von Gruben und Vertiefungen in der Wand des Kanals möglich ist.
- Alle Zylinder-Kolbenanordnungn werden bevorzugt hydraulisch betätigt.
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