EP3535102B1

EP3535102B1 - Werkzeug und vorrichtung zum abtragen von oberflächen

Info

Publication number: EP3535102B1
Application number: EP17794710.8A
Authority: EP
Inventors: Fabian BOERSCH; Kevin Dietz; Hartmut Feil; Johannes Greb; Fabian Hammer
Original assignee: EnBW Energie Baden Wuerttemberg AG
Current assignee: EnBW Energie Baden Wuerttemberg AG
Priority date: 2016-11-02
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2020-12-23
Anticipated expiration: 2037-11-02
Also published as: ES2863503T3; DE102016120852A1; US20200130230A1; WO2018083184A1; CA3041414A1; EP3535102A1; US11628595B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug und eine Vorrichtung zum Abtragen von kontaminiertem Material von einer Wand.
Beim Rückbau kerntechnischen Anlagen hat die Minimierung kontaminierter Abfälle höchste Priorität. Dies gilt auch für eine effiziente Dekontaminierung von Böden und Wänden von Gebäuden aus Beton, welche die kerntechnische Anlage oder Teile davon vor äußeren Einflüssen schützen.
Im Zusammenhang mit der beanspruchten Erfindung ist aus Gründen der sprachlichen Vereinfachung meistens von einer Wand die Rede; gemeint sind immer aber auch die Böden und Decken von Räumen und andere Oberflächen. Der Einsatz der Erfindung ist nicht auf die Dekontaminierung beschränkt.
Während des teilweise jahrzehntenlangen Betriebs einer kerntechnischen Anlage kann es zu Kontaminationen der inneren Begrenzungsflächen (Wände, Boden und Decke) des die kerntechnische Anlage schützenden Gebäudes kommen. Daher müssen solche Gebäude nach Beendigung der kerntechnischen Nutzung dekontaminiert werden. Die Dekontamination besteht darin, die Oberflächen der inneren Begrenzungsflächen (Wände, Boden und Decke) bis zu einer Tiefe von etwa 10 mm bis 20 mm abzutragen. Nur das dabei abgetragene Material kann möglicherweise radioaktive Partikel enthalten und ist gesondert zu entsorgen.
Der Rest des dekontaminierten Gebäudes kann entweder weiter genutzt oder wie jedes andere Gebäude auf konventionelle Art und Weise abgerissen werden.
Aus der DE 10 2014 210 947 B2 und der nachveröffentlichten DE 10 2016 117 163 A1 sind Vorrichtungen und ein Verfahren zum Abtragen von Oberflächen bekannt. Diese Vorrichtungen eignen sich vor allem für das Abtragen großer Flächen. Allerdings können diese Vorrichtungen in Ecken nicht eingesetzt werden. Unter einer Ecke wird der Bereich in dem zwei Wände aufeinanderstoßen oder wo der Boden mit einer Wand oder eine Wand mit der Decke zusammentreffen bezeichnet.
Aus der DE 31 21 130 A1 und der DE 10 2010 0389 503 ist ein Kreissägekopf mit zwei beabstandet zueinander angeordneten Kreissägeblättern bekannt. Bei der DE 31 21 130 A1 sind die Kreissägeblätter auf einer Traghülse montiert. Die Traghülse wiederum wird auf eine Sägewelle aufgeschoben und mittels einer Zentralmutter befestigt. Die DE 10 2010 0389 503 enthält nur wenige konstruktive Details. Die DE 10 2014 210 947 B2 offenbart ein Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit deren Hilfe es möglich ist, auch in diesen Ecken effizient und rasch die Oberfläche einer Wand, des Bodens oder der Decke abzutragen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Werkzeug zum Abtragen von Oberflächen mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Dadurch ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug bis in die Ecken eines Raums zu gelangen und dort die Oberfläche der Wand, des Bodens oder der Decke abzutragen. Wenn man das erfindungsgemäße Werkzeug an beiden Flächen, die eine Ecke bilden einsetzt, kann die Oberfläche im Bereich der Ecken vollständig abgetragen werden. Das heißt, es bleibt kein "Rest" stehen, der aufwändig von Hand oder auf eine andere Weise entfernt werden müsste.
Das erfindungsgemäße Werkzeug ist fertigungstechnisch relativ einfach zu realisieren. Die Antriebswelle wird als Drehteil realisiert. Auf der Zylinderfläche dieser Antriebswelle werden eine oder mehrere Längsnuten eingebracht die mit entsprechenden Nasen an der Innenbohrung der zwischen den Sägeblättern angeordneten Distanzringe derart zusammenwirken, dass sich eine drehfeste und formschlüssige Verbindung ergibt. Dadurch können die zum Bearbeiten der Oberfläche erforderlichen Drehmomente einfach und zuverlässig von der Antriebswelle auf die Sägeblätter übertragen werden. Der axiale Abstand zwischen den Sägeblättern kann durch Distanzringe eingestellt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug umfasst die Antriebswelle mindestens eine Längsnut und einen Bund. Zwischen den Sägeblättern sind Distanzringe angeordnet und die Distanzringe und/oder die Sägeblätter weisen Durchgangsöffnungen auf. Dadurch können diese Bauteile mit Hilfe von Spanschrauben miteinander und relativ zu einem Bund der Antriebswelle verspannt und fixiert werden. Das Auswechseln verschlissener Sägeblätter ist sehr einfach und es können bis auf das letzte Sägeblatt handelsübliche Sägeblätter verwendet werden.
Die Drehmomentübertragung erfolgt wird über eine oder mehrere Nasen, die an einer zentralen Öffnung der Distanzringe ausgebildet und komplementär zu der oder den Längsnuten der Antriebswelle (1) geformt sind.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wirken die Spannschrauben mit Befestigungsmitteln, insbesondere Innengewinden, an einem ein Bund der Antriebswelle oder einem auf die Antriebswelle aufgeschobenen Spannstück zusammen. Dadurch werden die Sägeblätter und die Distanzringe in axialer Richtung auf der Antriebswelle fixiert und drehfest mit der Antriebswelle verbunden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das letzte Sägeblatt an einer Stirnseite am zweiten Ende der Antriebswelle zentriert und/oder drehfest befestigt ist. Es ist zum Beispiel möglich, dass am zweiten Ende der Antriebswelle ein Absatz vorhanden ist, der zur Zentrierung des letzten Sägeblatts dient. Das letzte Sägeblatt kann dann mit Hilfe von Schrauben, die in Gewindebohrungen an der Stirnseite am zweiten Ende der Antriebswelle eingedreht werden, dort befestigt werden.
Alternativ können die Sägeblätter über eine zentrale Mutter mit der Antriebswelle verspannt werden.
Es ist auch möglich, dass mindestens das letzte Sägeblatt eine Kröpfung aufweist, das heißt, im Querschnitt hat es eine topfartige Kontur. Dadurch ist es möglich, das letzte Sägeblatt wie die anderen Sägeblätter auch auf die Antriebswelle aufzuschieben. Wegen der Kröpfung ragen die Zähne des letzten Sägeblatts trotzdem in axialer Richtung über das zweite Ende der Antriebswelle hinaus. Diese Ausführungsform ist fertigungstechnisch sehr einfach zu realisieren.
Selbstverständlich können auch die anderen Sägeblätter des erfindungsgemäßen Werkzeugs eine Kröpfung aufweisen.
Die Sägezähne können aus allen geeigneten Schneidstoffen hergestellt werden. Insbesondere können die Sägezähne aus Hartmetall (beschichtet oder unbeschichtet) hergestellt sein. Alternativ kann Diamant als Schneidstoff eingesetzt werden. Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Vorrichtung zum Abtragen von Oberflächen umfassend ein Grundgestell, eine Linearführung und einen Schlitten, wobei der Schlitten über die Linearführung mit dem Grundgestell verbunden ist und wobei an dem Schlitten ein Werkzeug zum Abtragen nach einem der Ansprüche 1 bis 5 angeordnet ist.
Mithilfe dieser Vorrichtung ist es möglich, das angetriebene Werkzeug zunächst in eine Arbeitsposition zu bringen, so dass das Werkzeug in die zu bearbeitende Oberfläche eintaucht. Anschließend wird der Schlitten, an dem sich das rotierende Werkzeug befindet, parallel zu der abzutragenden Oberfläche verfahren. Dadurch erfolgt ein streifenförmiges Abtragen der Oberfläche im Bereich der zu bearbeitenden Ecke.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist relativ einfach im Aufbau und sehr robust. Sie ermöglicht es, längere Abschnitte, beispielsweise mit einer Länge von 50 cm bis 1,5 m, je nach Länge der Linearführung, an einem Stück abzutragen und dadurch in den Ecken von kontaminierten Räumen die Oberfläche rasch und effizient abzutragen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn an dem Schlitten eine Lagereinheit und/oder ein Antrieb für das Werkzeug vorgesehen sind. Dadurch ergibt sich eine sehr kompakte und robuste Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Um die Vorschubbewegung des Werkzeugs entlang der Linearführung automatisiert vornehmen zu können, ist ein Linearantrieb zum Verfahren des Schlittens relativ zum Grundgestell vorgesehen. Als Linearantriebe kommen alle aus dem Bereich von Baumaschinen oder Werkzeugmaschinen bekannte Antriebe in Frage. Insbesondere können hydraulische Antriebe, pneumatische Antriebe, elektro-mechanische Antriebe, wie zum Beispiel eine Gewindespindel und ein Elektromotor, eingesetzt werden.
Damit das erfindungsgemäße Werkzeug bis in die Ecken hinein arbeiten kann, ist vorgesehen, dass das Werkzeug mit seinem zweiten Ende seitlich über eine Längsseite des Grundgestells hinausragt. Die Linearführung ist parallel zu der Längsseite des Grundgestells angeordnet. Dadurch ist es möglich, das Werkzeug parallel zu einer Längsseite des Grundgestells zu verfahren und dadurch die Oberfläche in der Ecke eines Raums abzutragen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sägeblätter des Werkzeugs mindestens in einer Endposition des Schlittens über eine Stirnseite des Grundgestells hinausragen.
Um das Grundgestell und damit die gesamte Vorrichtung einfach handhaben zu können, ist an dem Grundgestell eine mechanische Schnittstelle vorgesehen. Diese mechanische Schnittstelle ermöglicht es, die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beispiel am Arm eines Baggers oder einer anderen Baumaschine oder eines Roboterarms zu befestigen. Mit Hilfe des Bagger- oder Roboterarms wird die erfindungsgemäße Vorrichtung an den Einsatzort gebracht und dort auch während der Bearbeitung einer Oberfläche gehalten.
Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung nacheinander an den beiden Flächen, die eine Ecke bilden, eingesetzt wird, ist es möglich, die Oberfläche in der Ecke vollständig zu entfernen. Für Raumecken an denen drei Flächen (z. B. zwei Wände und die Decke) zusammentreffen gilt das Gleiche. Dies ist mit den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen nicht möglich.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Grundgestell mehrere Abstandshalter aufweist. Diese Abstandshalter dienen dazu, das Werkzeug auf einfache Weise in einen geeigneten Abstand zu der zu bearbeitenden Oberfläche zu bringen. Die Abstandshalter wirken gewissermaßen wie Füße, mit denen die Vorrichtung auf die zu bearbeitende Oberfläche aufgesetzt wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Abstandshalter sieht vor, dass die Abstandshalter einen federbelasteten Stift oder dergleichen aufweisen und, dass ein Federweg der Stifte größer als die Eintauchtiefe des Werkzeugs in die abzutragende Oberfläche ist.
Des Weiteren ist eine (einstellbare) Länge der Abstandshalter vorteilhafterweise so bemessen, dass, wenn die Stifte in ausgefedertem Zustand auf der abzutragenden Oberfläche aufliegen, die Sägeblätter des Werkzeugs nicht in die abzutragende Oberfläche eintauchen. Dadurch wird das Werkzeug an der zu bearbeitende Stelle in der Ecke eines Raums positioniert. Wenn nun mit Hilfe eines Baggerarms oder eines Roboterarms die Vorrichtung bei rotierendem Werkzeug gegen die Federkraft der Stifte näher an die zu bearbeitenden Oberfläche gedrückt wird, taucht das Werkzeug beziehungsweise die Sägeblätter des Werkzeugs in die zu bearbeitende Oberfläche ein, bis die Abstandshalter "hart" auf der zu bearbeitenden Oberfläche aufliegen. Dann haben die Sägeblätter des Werkzeugs die gewünschte Eintauchtiefe von zum Beispiel 10 mm und die Vorschubbewegung beginnt, indem der Linearantrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung betätigt wird.
Durch diese sehr einfache Anordnung ist das Positionieren der Vorrichtung an der zu bearbeitenden Oberfläche und das Eintauchen der Sägeblätter des Werkzeugs in die Oberfläche einfach und unkompliziert möglich.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ist in der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Es zeigen:

Figur 1: ein Ausführungsbeispiel einer Antriebswelle eines erfindungsgemäßen Werkzeugs,
Figur 2: eine Ausführungsform eines Sägeblatts,
Figur 3: eine Ausführungsform eines Distanzrings,
Figur 4: eine zweite Ausführungsform eines Sägeblatts,
Figur 5: das erfindungsgemäße Werkzeug im zusammengebauten Zustand mit Sägeblättern und Distanzringen ,
Figur 6: eine Isometrie einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 7: eine Ansicht von unten auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Figur 8: eine Seitenansicht von rechts der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 9: eine Ansicht von vorne der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Figur 10: eine Ansicht von hinten auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Figur 11: eine Ansicht von oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Figur 12: eine Seitenansicht von links der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Figur 13: eine Ausführungsform eines Spannstücks.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die Figur 1 zeigt schematisiert ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Antriebswelle 1 in einer Seitenansicht und in einer Ansicht von vorne.
Die Antriebswelle 1 weist ein erstes Ende 3 auf. Dort ist die Antriebswelle 1 drehbar gelagert (nicht dargestellt). Die Lagerung kann beispielsweise über einen Lagerzapfen 5 erfolgen, der über einen Lagerbock (nicht dargestellt) mit einem Schlitten der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbunden ist. Es gibt verschiedene konstruktive Möglichkeiten, diese Lagerung auszuführen. Zwischen der Antriebswelle 1 und dem Lagerbock sind in der Regel Wälzlager angeordnet.
Im Bereich des ersten Endes 3 der Antriebswelle 1 ist außerdem ein Wellenstummel 6 vorhanden über den die Antriebswelle 1 angetrieben wird. Dieser Antrieb kann beispielsweise über eine biegsame Welle (nicht dargestellt), ein Elektromotor, ein Hydromotor oder ein aus dem Stand der Technik bekannter sonstiger Drehantrieb sein.
Auf die Antriebswelle 1, die eine zylindrische Außenkontur aufweisen kann, können mehrere Sägeblätter (nicht dargestellt in der Figur 1) aufgeschoben werden. Die Sägeblätter müssen zentriert werden und es ist notwendig, eine drehfeste Verbindung zwischen den Sägeblättern (nicht dargestellt) und der Antriebswelle 1 herzustellen. Ein sehr einfaches und bewährtes Ausführungsbeispiel einer solchen formschlüssigen drehfesten Verbindung lässt sich dadurch realisieren, dass in der Antriebswelle eine oder zwei Längsnuten 7 eingebracht werden. Die Längsnuten 7 beginnen an einem zweiten Ende 9 der Antriebswelle 1 und erstrecken sich nicht ganz bis zum ersten Ende 3 der Antriebswelle 1. Die Längsnuten 7 sind ist in der Ansicht von vorne im linken Teil der Figur 1 gut zu erkennen. Ein Außendurchmesser der Antriebswelle 1 hat das Bezugszeichen 13.
Zwischen dem Lagerzapfen 5 und dem (zylindrischen) Abschnitt 13 sind ein optionaler Vierkant 11 und ein Bund 17 angeordnet. Nicht dargestellt in der Figur 1 ist ein Spannstück, das über den Wellenstummel 6, den Lagerzapfen 5 und den Vierkant 11 gegen den Bund 17 geschoben wird. In dem Spannstück sind Gewindebohrungen vorhanden, deren Bohrbild mit den Bohrbildern der Sägeblätter 19, 25 und der Distanzringe 33 übereinstimmt. Details zu dem Spannstück sind in der Figur 13 und deren Beschreibung offenbart.
In der Figur 2 ist eines von mehreren Sägeblättern 19 beispielhaft dargestellt, die auf die Antriebswelle 1 aufgeschoben werden. Das Sägeblatt 19 ist nur schematisch dargestellt.
Das Sägeblatt 19 weist eine zentrale Öffnung 21 auf, deren Form und Abmessungen so auf den Außendurchmesser 13 der Antriebswelle 1 abgestimmt sind, dass mehrere Sägeblätter 19 auf die Antriebswelle 1 aufgeschoben werden können.
Das Sägeblatt 19 ist mit Ausnahme des letzten Sägeblatts 25 handelsüblich und am Markt erhältlich.
In der Figur 3 ist ein Distanzring 33 dargestellt. Er weist wie die Sägeblätter 19 eine zentrale Öffnung 21 auf, deren Form und Abmessungen auf den Außendurchmesser 13 der Antriebswelle 1 abgestimmt sind. An der Öffnung 21 der Distanzringe 33 sind Nasen 23 ausgebildet, die formschlüssig mit den Nuten 7 der Antriebswelle 1 zusammenwirken.
Die Sägeblätter 25 und die Distanzringe 33 weisen mehrere Durchgangsöffnungen 29 auf, so dass Spannschrauben durch die Durchgangsöffnungen 29 der Sägeblätter 25 und der Distanzringe 33 gesteckt werden können.
In der Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen letzten Sägeblatts 25 dargestellt. Der Außendurchmesser des letzten Sägeblatts 25 ist in der Regel gleich groß wie die Außendurchmesser der anderen Sägeblätter 19.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das letzte Sägeblatt 25 im Zentrum einen Absatz 27 auf. Die zentrale Öffnung 21 und die Durchgangsöffnungen 29 befinden sich innerhalb des Absatzes 27. Durch Aufschieben des letzten Sägeblatts 25 auf den Durchmesser 13 der Antriebswelle 1 wird das letzte Sägeblatt 25 zentriert. Die mindestens eine optionale Nase 23 des Sägeblatts 25 entsprechen den Nasen 23 der Distanzringe 33. Sie greifen in die mindestens eine Längsnut 7 der Antriebswelle und stellen somit eine drehfeste Verbindung zwischen Sägeblatt 25 und Antriebswelle 1 her.
Die Durchgangsöffnungen 29 des letzten Sägeblatts 25 sind mit Senkungen 28 versehen, die einen Schraubenkopf der nicht dargestellten Spannschrauben aufnehmen. Dadurch ragen die Schraubenköpfe in axialer Richtung nicht über das letzte Sägeblatt 25 hinaus.
Durch diese Ausgestaltung des letzten Sägeblatts 25 und der Antriebswelle 1 ist es möglich, mit Hilfe des letzten Sägeblatts 25 und Schrauben, die durch die Durchgangsöffnungen 29 gesteckt und in die Gewindebohrungen des Spannstücks 30 eingedreht werden, alle Sägeblätter 19, 25 und Distanzringe 33 miteinander und mit der Antriebswelle 1 zu verspannen. Diese Situation ist in der Figur 5 schematisch dargestellt. Die vereinfacht als strichpunktierte Linien dargestellten Schrauben tragen das Bezugszeichen 31. Die Köpfe der Schrauben werden in der Senkung 28 des letzten Sägeblatts 25 aufgenommen, so dass sie in axialer Richtung nicht über die Zähne des letzten Sägeblatts 25 hinausragen.
Wenn die Schrauben 31 angezogen sind, dann sind alle Sägeblätter 19 und 25 in axialer Richtung gegeneinander verspannt. Die Drehmomentübertragung erfolgt entweder über die Längsnut 7 und die Nasen 23 sowie durch einen Kraftschluss zwischen den Sägeblättern 19, 25 und den Distanzringen 33. Dadurch ist eine drehfeste Verbindung zwischen den Sägeblättern 19 und 25 einerseits sowie der Antriebswelle 1 andererseits gewährleistet.
Wie aus der Figur 5 ersichtlich, sind zwischen den Sägeblättern 19 und 25 Distanzringe 33 angeordnet. Diese Distanzringe 33 dienen dazu, in axialer Richtung den gewünschten Abstand zwischen den Sägeblättern 19 untereinander beziehungsweise dem letzten Sägeblatt 25 und dem benachbarten Sägeblatt 19 einzustellen. Durch die Verwendung von Distanzringen 33 unterschiedlicher Dicke kann die Zahl der Sägeblätter 25 und damit auch die erforderliche Anpresskraft beim Abtragen der Oberfläche eingestellt werden. Wenn die in axialer Richtung beabstandeten Sägeblätter 25 in die abzutragende der Oberfläche eintauchen, bleiben Stege stehen, deren Breite in etwa der Dicke der Distanzringen 33 entspricht. Man kann also über die Dicke der Distanzringe 33 auch die Breite der Stege einstellen. Mit zunehmender Breite der Stege werden diese immer stabiler und es wird schwerer, sie vom Untergrund zu entfernen. Die Stege sollen zeitgleich mit der Bearbeitung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung zerbrechen und von der Wand abfallen.
In der Regel wird die Breite der Stege so groß wie möglich gewählt, um die Anpresskraft und das Zerspanvolumen zu minimieren. Allerdings muss man darauf achten, dass die Stege nicht zu breit werden. Um das erfindungsgemäße Werkzeug 35 optimal auf verschiedene Materialien einstellen zu können, hat man eine Vielzahl von verschiedenen Distanzringen 33 zur Auswahl, die man je nach Bedarf einsetzt. Dabei kann man den optimalen Abstände der Sägeblätter 25 durch Versuche an der abzutragenden Oberfläche ermitteln.
Wichtig im Zusammenhang mit der Erfindung ist festzuhalten, dass die Zähne des letzten Sägeblatts 25 in axialer Richtung am weitesten über die Antriebswelle 1 hinausragen. Dies bedeutet dies, dass die Zähne des letzten Sägeblatts 25 diejenigen Bauteile/Elemente des erfindungsgemäßen Werkzeugs sind, die in der Figur 5 am weitesten nach rechts ragen. Kein Teil der Antriebswelle 1, des Sägeblatts 25 oder der Schrauben 31 ragt weiter nach rechts in der Figur 5 als die am Außendurchmesser des letzten Sägeblatts 25 angeordneten Sägezähne.
An dem in Figur 5 linken Ende der Antriebswelle ist ein Lagerbock 71 dargestellt, der einen Abschnitt 73 mit sechseckiger Außenkontur und einen Gewindeabschnitt 77 umfasst. Auf den Gewindeabschnitt 77 wird eine Nutmutter 75 aufgedreht. Mit Hilfe der Nutmutter 77 kann der Lagerbock 71 mit einer geeigneten Aufnahme an einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 37 zum Abtragen von Oberflächen befestigt werden. In der Figur 6 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 37 zum Abtragen kontaminierter Oberflächen isometrisch dargestellt. Das erfindungsgemäße Werkzeug, wie es beispielhaft in den Figuren 1 bis 5 dargestellt wurde, hat in seiner Gesamtheit das Bezugszeichen 35. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 37 lässt sich in folgende Baugruppen aufteilen: ein Grundgestell 39, einen Schlitten 41, eine Linearführung 43 und ein Linearantrieb 45. Ein Anschluss für eine Staubabsaugung wurde mit dem Bezugszeichen 47 versehen. Die Staubabsaugung umschließt das Werkzeug 35 so weit wie möglich. Daher verdeckt sie in manchen Ansichten das Werkzeug 35 ganz oder teilweise. Auf dem Schlitten 41 ist das erfindungsgemäße Werkzeug 35 drehbar gelagert. Dazu dient der Lagerbock 71. In dem Schlitten 41 sind mehrere sechseckige Durchbrüche 79 vorhanden, die mit dem Abschnitt 73 mit sechseckiger Außenkontur des Lagerbocks 71 zusammenwirkt. Wenn die Nutmutter 75 auf den Gewindeabschnitt 77 des Lagerbocks 71 aufgedreht und angezogen wird, ist der Lagerbock 71 und mit ihm das erfindungsgemäße Werkzeug 35 fest mit dem Schlitten 41 verbunden. Wenn der Schlitten 41, wie dargestellt, mehrere Durchbrüche 79 aufweist, dann kann das Werkzeug 35 in verschiedenen Positionen am Schlitten montiert werden. Optional kann der Schlitten 41 einen (Antriebs-)Motor tragen, der die Antriebswelle 1 des Werkzeugs 35 direkt oder indirekt in Drehung versetzt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Werkzeug 35 über eine biegsame Welle (nicht dargestellt) angetrieben. Bei beiden Alternativen kann der Antrieb ein Elektromotor, ein Hydromotor, ein pneumatischer Antrieb oder ein anderer Antrieb aus dem Stand der Technik sein.
In der Figur 6 ist gut zu erkennen, dass an der Antriebswelle 1 des Werkzeugs 35 in relativ engem Abstand zueinander mehrere Sägeblätter 19 und ein letztes Sägeblatt 25 angeordnet sind.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist nur das letzte Sägeblatt 25, welches sich in der Figur 6 am linken Ende des Werkzeugs 35 befindet, mit Bezugszeichen versehen.
Der Linearantrieb 45 kann als hydraulischer doppelwirkender Zylinder, als doppelwirkender Pneumatikzylinder oder als elektromechanischer Linearantrieb ausgebildet sein.
Grundsätzlich sind alle robusten und aus dem Stand der Technik bekannten Antriebe 45 und Linearführungen 43 geeignet. Über einstellbare Anschläge kann der Verfahrweg
des Schlittens 41 bzw. des Werkzeugs 35 eingestellt werden.
In dem Grundgestell 39 sind drei Abstandshalter 49 angeordnet, die an ihrem dem Grundgestell 49 abgewandten Ende ein federbelastetes (Feder-)Element 51 aufweisen können. Das federbelastete Federelement 51 kann ein Metallstift sein, der in dem Abstandshalter 49 geführt wird und gegen die Kraft einer in dem Abstandshalter 49 angeordneten (nicht sichtbaren) Druckfeder in das Innere des Abstandshalters 49 hineingedrückt werden kann. Die Abstandshalter 49 können auch ohne ein Federelement ausgeführt sein.
Mit 54 ist ein Anschlag der Abstandshalter 49 bezeichnet. Der Anschlag 54 bestimmt die Eintauchtiefe des Werkzeugs 35 in die abzutragende Oberfläche.
Die Abstandshalter 49 sind bevorzugt mit dem Grundgestell 39 verschraubt oder in das Grundgestell 39 eingesteckt. Dadurch ist es möglich, die Höhe der Abstandshalter 49 einfach einzustellen, indem die Muttern 53, mit denen die Abstandshalter 49 am Grundgestell 39 befestigt sind, verdreht werden. Von der in der Figur 6 jeweils hinteren Mutter 53 ist in der Isometrie der Figur 6 nur wenig zu sehen.
In der Figur 7 ist die Ansicht von unten auf die erfindungsgemäße Vorrichtung 37 dargestellt. Aus dieser Ansicht lassen sich wichtige geometrische Verhältnisse gut erkennen.
Insbesondere ergibt sich daraus, dass die Abstandshalter 49 mit ihren Anschlägen 54 über den Außendurchmesser der Sägeblätter 19 und des letzten Sägeblatts 25 hinausragen. Dies wird in der Figur 7 durch eine Linie, welche die Anschläge 54 verbindet, veranschaulicht. Wenn also die Vorrichtung 37 mit den Anschlägen 51 auf einer abzutragenden Oberfläche, die durch die erwähnte Verbindungslinie repräsentiert wird, aufgesetzt wird, dann tauchen die Sägeblätter 19, 25 in die Oberfläche ein.
Wenn die Vorrichtung gegen die Kraft der Federelement 51 weiter in Richtung der Oberfläche gedrückt wird, dann tauchen die Sägeblätter 19, 25 in die abzutragende Oberfläche 55 ein, weil die Anschläge 54 so positioniert sind, dass die Sägeblätter 19 und 25 über sie hinausragen.
In anderen Worten: Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung 37 mit den Federelementen 51 sanft auf einer zu bearbeitenden
Oberfläche 55 aufgesetzt wird dann können die Sägeblätter 19 und 25 noch frei rotieren; sie befinden sich noch nicht im Eingriff mit der zu bearbeitenden Oberfläche 55.
Wenn nun die erfindungsgemäße Vorrichtung gegen die Federelemente 51 an die zu bearbeitende Oberfläche 55 gepresst wird, bis die Anschläge der Abstandshalter 49 auf der Oberfläche 55 aufliegen, tauchen die Sägeblätter 19 und 25 in die zu bearbeitende Oberfläche 55 ein.
Dieses zweistufige Einsetzen ermöglicht im ersten Schritt das Positionieren der erfindungsgemäßen Vorrichtung an der gewünschten Stelle. Dann wird das Werkzeug 35 in Drehung versetzt und in einem weiteren Schritt wird die Vorrichtung 37 mit den harten Enden 54 des Abstandshalters 49 auf der zu bearbeitenden Oberfläche 55 aufgesetzt. Das Einstellen der Länge der Abstandshalter 49 durch Verstellen der Muttern 53 ist sehr einfach möglich. Damit wird die Eintauchtiefe der Sägeblätter 19 und 25 eingestellt.
In der Figur 7 sind ein Antrieb 85 mit einem ersten Ritzel und davon beabstandet ein zweites Ritzel 87 zu sehen. Eine Kette, welche das erste und das zweite Ritzel 87 verbindet ist nicht dargestellt. Das zweite Ritzel 87 treibt einen Gewindespindel an, die bei diesem Ausführungsform den Linearantrieb 45 für den Schlitten 43 bildet. In der Figur 6 sind der Antrieb 85 und das zweite Ritzel 87 durch eine Abdeckung verdeckt.
Die Figur 8 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 37. In dieser Figur ist der Antrieb 85 gut zu sehen. Aus dieser Seitenansicht wird weiter deutlich, dass die Abstandshalter 49 mit den optionalen Federelementen 51 und den Anschlägen 54 das Positionieren und Eintauchen der Sägeblätter 19 und 25 in die zu bearbeitende Oberfläche 55 erleichtern.
In der Figur 8 befindet sich der Schlitten 41 und mit ihm das Werkzeug 35 etwa in der Mitte des Verfahrwegs. Eine erste Endposition befindet sich in Figur 8 am unteren Ende des Grundgestells 39. Wenn sich das Werkzeug 35 in der entgegengesetzten Endposition befindet (am oberen Ende des Grundgestells 39 in Figur 8) ragen die Sägeblätter 19, 25 über das Grundgestell 39 hinaus. Die Kontur der Sägeblätter 19, 25 ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet.
Dadurch soll verdeutlicht werden, dass man das Werkzeug 35 mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 37 bis in die Ecke zwischen zwei benachbart zueinander angeordneten Oberflächen 55 bewegen kann.
An der dem Werkzeug 35 gegenüberliegenden (Rück-)Seite des Grundgestells 39 ist eine mechanische Schnittstelle 57 vorgesehen. Mit Hilfe dieser mechanischen Schnittstelle (57) ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung 37 zum Beispiel an einem Baggerarm oder einem Roboterarm zu befestigen und dann die Vorrichtung 37 mit Hilfe dieses Baggerarms oder Roboterarms an die gewünschte Stelle zu bewegen und dort während der Bearbeitung der Oberflächen 55 zu halten. Durch den Einsatz eines Baggers oder Roboterarms können deren Funktionen für das Abtragen der Oberfläche 55 genutzt werden und die erfindungsgemäße Vorrichtung 37 kann konstruktiv einfach gehalten werden. Besonders bevorzugt ist die Schnittstelle 57 so ausgebildet, dass die Vorrichtung 37 drehbar (und arretierbar) an der Schnittstelle 57 um 360° befestigt werden kann. Dann kann auf einfachste Weise die Arbeits- oder Vorschubrichtung der Vorrichtung 37 eingestellt werden.
Die Figur 9 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 37 in einer Ansicht von vorne. In dieser Ansicht ist die Antriebswelle 11 des Werkzeugs mit den verschiedenen Sägeblättern 19 und 25 gut zu erkennen. Aus dieser Ansicht wird auch deutlich, dass es drei Abstandshalter 49 gibt. An der in Figur 9 linken oberen Ecke der Vorrichtung ist kein Abstandshalter vorgesehen, damit das Werkzeug 35 bis über eine Stirnseite 59 des Grundgestells 39 hinaus verfahren werden kann. Die Abstandshalter 49 können in das Grundgestell 39 eingesteckt oder zum Beispiel mit Muttern 53 an dem Grundgestell 39 befestigt werden, so dass sie immer dem Bedarf entsprechend angebracht oder werden können.
In dieser Figur wird auch deutlich, dass das Werkzeug 35 in axialer Richtung über eine Längsseite 61 des Grundgestells 39 hinausragt. Dadurch ist es möglich, bis in die Ecken eines Raums, die Oberfläche abzutragen.
Die Figur 10 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Ansicht von hinten ohne eine mechanische Schnittstelle. Es sind nur vier Befestigungsbohrungen 81 und ein zentraler Durchbruch 83 zu erkennen. Durch den Durchbruch 83 werden Versorgungsleitungen geführt. An den Befestigungsbohrungen 81 wird eine mechanische Schnittstelle festgeschraubt.
Als mechanische Schnittstelle könne beispielsweise alle aus dem Bereich der Baumaschinen bekannten Schnittstellen verwendet werden. Es ist besonders bevorzugt, wenn eine solche Schnittstelle eine Drehung der Vorrichtung 37 um bis zu 360° ermöglicht.
Häufig wird man die erfindungsgemäße Vorrichtung an dem Arm eines Baggers befestigen. Dazu bedient man sich der für Bagger etablierten mechanischen Schnittstellen.
In der Figur 10 ist ein Arbeitsbereich des Werkzeugs (35) durch strichpunktierte Linien 65 angedeutet. Die Vorschubrichtung des Schlittens 41 relativ zu dem Grundgestell 39 ist durch einen Doppelpfeil 67 angedeutet.
In der Figur 11, die eine Ansicht von oben der erfindungsgemäßen Vorrichtung 37 zeigt, ist eine solche mechanische Schnittstelle 57 dargestellt.
Figur 12 zeigt eine Seitenansicht von links.
In der Figur 13 ist ein Spannstück 30 dargestellt. Es weist einen zentralen Durchbruch 89 auf, der bezüglich Form und Abmessungen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf den optionalen Vierkant 11 der Antriebswelle 1 abgestimmt ist. Hier ist der Durchbruch 89 als quadratischer Durchbruch ausgebildet.
Konzentrisch zu dem Durchbruch 89 ist eine Vertiefung 91 ausgebildet, die bezüglich Form und Abmessungen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf den Bund 17 der Antriebswelle 1 abgestimmt ist. Dies bedeutet, dass das Spannstück in der Figur 5 von links auf dem Antriebswelle 1 aufgeschoben wird und der Bund 17 einen axialen Anschlag für das Spannstück 30 bildet.
In dem Spannstück 30 sind Innengewinde 93 ausgebildet, deren Lage der Lage der Durchgangsöffnungen 29 der Sägeblätter 25 und der Distanzringe 33 entspricht. Um die Distanzringe 33 und die die Sägeblätter 19 und 25 drehfest und axial fixiert mit der Antriebswelle 1 zu verbinden, werden die in Fig. 5 angedeuteten Spannschrauben 31 durch das Sägeblatt 25 sowie die Sägeblätter 19 und die Distanzringe 33 gesteckt und in die Innengewinde 93 des Spannstücks 30 eingedreht.
In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) sind Spannstück 30 und Antriebswelle 1 einteilig ausgeführt. Das bedeutet, dass der Bund 17 einen größeren Durchmesser als in Figur 1 dargestellt hat und die Funktion des Spannstücks übernimmt. Die Innengewinde 93 befinden sich dann in dem Bund 17.

Claims

Werkzeug zum Abtragen von Oberflächen umfassend eine Antriebswelle (1), wobei die Antriebswelle (1) an einem ersten Ende (3) drehbar gelagert ist, wobei an der Antriebswelle (1) mehrere Kreis-Sägeblätter (19, 25) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sägezähne eines letzten Sägeblatts (25), welches an einem dem ersten Ende (3) gegenüberliegenden zweiten Ende (9) der Antriebswelle (1) angeordnet ist, in axialer Richtung über das zweite Ende der Antriebswelle (1) hinausragen wobei die Sägeblätter (19, 25) drehfest mit der Antriebswelle (1) verbunden sind, wobei die Antriebswelle (1) mindestens eine Längsnut (7) und einen Bund (17) umfasst, wobei zwischen den Sägeblättern (25) Distanzringe (33) angeordnet sind, und wobei die Distanzringe (33) und/oder die Sägeblätter (25, 19) Durchgangsöffnungen (29) und eine zentrale Offnung (21) aufweisen, dass die Distanzringe (33) und die Sägeblätter (25, 19) zentrale Öffnungen (21) aufweisen, dass an den zentralen Öffnungen (21) der Distanzringe (33) eine oder mehrere Nasen (23) ausgebildet sind, und dass diese Nasen (23) komplementär zu der oder den Längsnuten (7) der Antriebswelle (1) geformt sind.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bund (17) der Antriebswelle (1) oder ein auf die Antriebswelle (1) aufgeschobenes Spannstück (30) Befestigungsmittel, insbesondere Innengewinde (93), aufweisen, dass die Befestigungsmittel mit Spannschrauben (31) so zusammenwirken, dass sie die Sägeblätter (19, 25) und die Distanzringe (33) in axialer Richtung auf der Antriebswelle (1) fixieren und drehfest mit der Antriebswelle (1) verbinden.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das letzte Sägeblatt (25) an einer Stirnseite (15) am zweiten Ende (9) der Antriebswelle (1) zentriert und/oder drehfest befestigt ist.
Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das letzte Sägeblatt (25) mit Hilfe von Schrauben (31) oder einer Mutter an der Stirnseite (15) am zweiten Ende (9) der Antriebswelle (1) befestigt ist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das letzte Sägeblatt (25) eine Kröpfung aufweist.
Vorrichtung zum Abtragen von Oberflächen umfassend ein Grundgestell (39), eine Linearführung (43) und einen Schlitten (41), wobei der Schlitten (41) über die Linearführung (43) mit dem Grundgestell (39) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schlitten (41) ein Werkzeug (35) zum Abtragen nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist, und dass das Grundgestell (39) mehrere Abstandshalter (49) mit einem Anschlag (54) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schlitten (41) ein Lagerbock (71) für das Werkzeug (35) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Linearantrieb (45) zum Verfahren des Schlittens (41) relativ zum Grundgestell (39) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Werkzeug (35) mit seinem zweiten Ende (9) seitlich über eine Längsseite (61) des Grundgestells (39) hinausragt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sägeblätter (19) des Werkzeugs (35) mindestens in einer Endposition des Schlittens (41) über eine Stirnseite (59) des Grundgestells (39) hinausragen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Grundgestell (39) eine mechanische Schnittstelle (57) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Schnittstelle (57) mit einer mechanischen Schnittstelle an einer Baumaschine, bevorzugt einem Bagger, oder an einem Roboter zusammenwirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (49) jeweils ein Federelement (51) aufweisen, und dass ein Federweg der Federelemente (51) größer als die Eintauchtiefe des Werkzeugs (35) in die abzutragende Oberfläche (55) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge der Abstandshalter (49) so bemessen ist, dass wenn die Federelemente (51) in ausgefedertem Zustand auf der abzutragende Oberfläche (55) aufliegen, die Sägeblätter (19, 25) des Werkzeugs (35) nicht in die abzutragende Oberfläche (55) eintauchen.