"Werkzeug und Verfahren zum Abbau von Boden- oder Wandbeschichtungen"
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Abbau oder zur Bearbeitung von hochfesten Boden- oder Wandbeschichtungen, insbesondere in Industriebauten, sowie ein Verfahren, das zum gleichen Zweck mit einem solchen Werkzeug durchgeführt wird.
Industrieestriche auf Rohbeton, z. B. Verschleißbeläge aus Magnesit, Epoxyd- oder einem anderen Kunstharz, sind meist pehr hart und zäh. Sie sind daher im Zuge von Umbaumaßnahmen sehr schwer zu entfernen. Bekannt ist das Abfrasen mit einer Fräswalze, die mit Fräsdornen mit Widiaspitzen besetzt ist. Damit ist z. B. eine Frässpur von 400 mm Breite und 20 mm Tiefe zu erreichen. Solche Fräswalzen erfordern aber ein verhältnismäßig schweres Grundfahrzeug mit hoher Antriebsleistung. Mit einer solchen Maschine ist nur ein Teil der Bodenflächen, beispielsweise bei verwinkelten Altbauten, zu erreichen. Dies nicht nur wegen enger Türdurchlässe, sondern auch wegen der zu geringen Tragfähigkeit von Geschoßdecken. Die nicht erreichbaren Bodenflächenteile müssen dann in Handarbeit mit dem Preßlufthammer aufgestemmt werden. Zu erwähnen ist auch die außerordentlich starke
Staubentwicklung beim Einsatz solcher Fräsen, die teure Absaugeinrichtungen erforderlich macht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug vorzuschlagen, mit dem sich die eingangs benannten Arbeiten bei mindestens gleicher Flächenleistung verbessern lassen im Hinblick auf geringere Kosten für die maschinelle Einrichtung, bessere Manövrierfähigkeit in Gebäuden und geringere Staubentwicklung. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Werkzeug anzugeben, mit dem verhältnismäßig dünne Beschichtungen von wenigen Millimetern Dicke abgetragen und Oberflächen nur aufgerauht oder genau eingeebnet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere Fräsdorne mit Hartmetallspitzen, wie sie z. B. bei Fräswalzen für Straßenbeläge verwendet werden, gemeinsam an einem leisten- oder plattenförmigen Träger angeordnet sind, der dazu bestimmt und geeignet ist. Schlag- und/oder Rüttelkräfte auf die Fräsdorne zu übertragen. Der Grundgedanke besteht also darin, bekannte Fräsdorne, oft auch als Rundschaftmeißel bezeichnet, in einer für solche Fräsdorne bisher nicht bekannten Weise einzusetzen, nämlich so, daß ein Fräsdorn oder mehrere Fräsdorne gleichzeitig mit ihren Spitzen auf dem abzubauenden oder zu bearbeitenden Belag aufliegen und einer Schlag- und/oder Rüttelbeanspruchung unterworfen werden.
Im Vergleich zu einem Meißelwerkzeug mit durchgehender Schneide oder einzelnen Spitzen ergeben sich verschiedene grundsätzliche Vorteile. Vor allem hat das beschriebene Werkzeug eine sehr hohe Standzeit, da die Fräsdorne praktisch verschleißfrei sind. Da die immer spitzen Dorne leicht in das Material eindringen, brauchen die Schläge nicht so intensiv zu sein. Somit genügen bei gleicher Wirkung auf den abzubauenden bzw. zu bearbeitenden Belag kleinere Schlag-
oder Rüttelantriebe und entsprechend geringer wird die Belastung der Gebäudedecken. Sehr wichtig ist auch der Umstand, daß in dem Belag enthaltene Stahlarmierungen nicht durchgeschnitten werden, sondern die Hartmetallspitzen von der Armierung abweichen. Die häufig gewünschte teilweise Freilegung von Armierungen ist also schnell und einfach möglich. Gru- dsätzlich ist die Staubentwicklung geringer.
Die Fräsdorne werden mit Hilfe von Spannhülsen in Aufne ebohrungen des Trägers mit Spiel gehalten. Sie können aber auch in spielgebenden Aufnahmegehäusen aus Stahlguß, die jeweils eine Aufnahmebohrung aufweisen, gehalten sein, wobei diese Gehäuse am Träger befestigt, z. B. angeschweißt, sind. Auf ~se Weise können die Dorne einzeln ausgewechselt werdt . Das hat übrigens den Vorteil, daß wahlweise Fräsdorne eingesetzt werden können, deren Hartmetallspitzen hinsichtlich ihres metallischen Gefüges und ihrer Form auf den interessierenden Belagwerkstoff abgestimmt sind.
Die Fräsdorne können an dem Träger in einer Reihe angeordnet sein. Das empfiehlt sich z. B. zum Aufbrechen eines Belages. Für Nachbearbeitungs- oder Aufrauhwerkzeuge empfiehlt sich hingegen eine Anordnung der Fräsdorne in mehreren parallelen Reihen, wobei die Reihen gegeneinander versetzt sein sollten, so daß die Dorne benachbarter Reihen auf Lücke stehen. Außerdem können die Reihen im Grundriß einen gekrümmten oder winkelförmigen Verlauf haben, dem auch der Träger angepaßt sein kann. Bei einem Einstechwerkzeug mit nur einer Reihe Fräsdorne hat die Winkelanordnung die vorteilhafte Folge, daß die sich bildenden Risse im abzubauenden Belag die Bogen- oder Winkelform fortsetzen. Dadurch können die abspringenden Schollen im voraus besser bestimmt werden.
Nachbearbeitungswerkzeuge mit mehreren Fräsdorn-Reihen dieser Form lassen sich besser führen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Träger als Meißel ausgebildet ist und einen in einen Schlagbolzen auslaufenden Meißelschaft aufweist. Dabei kommt der Vorteil einer geringeren erforderlichen Schlagkraft insofern zum Tragen, als die Gefahr eines Bruchs des Meißelschafts erheblich geringer ist. An dem Meißel sind die Fräsdorne stets parallel zur Achse des Meißelschaftes angeordnet. Ein Nachbearbeitungsmeißel wird vorzugsweise so ausgebildet, daß die Spitzen der Fräsdorne verschiedener Reihen auf unterschiedlichen, zur Achse des Meißelschafts senkrechten Ebenen liegen.
Ein sehr handlicher Meißel ergibt sich, wenn eine stumpfe spatenförmige Meißelklinge vorgesehen ist und die Fräsdorne in eine Reihe am unteren Rand der Klinge angebrachter Aufnahmebohrungen eingesetzt sind. Um die Fräsdorne leicht auswechseln zu können, kann entweder am Rand der Meißelklinge eine Fase angebracht sein, so daß der Kopf des Dorns zum Ausschlagen mittels eines gewöhnlichen Meißels zugänglich ist, oder es ist je eine in die Fläche der Meißelklinge eingebrachte schräge Bohrung vorgesehen, die am Boden der Aufnahmebohrung mündet, um den Fräsdorn mittels eines Schlagdorns ausschlagen zu können.
Eine weitere Variante der Erfindung besteht darin, daß der Träger als Meißeltasche ausgebildet ist, die sich auf eine keilförmige, spatenartige Meißelklinge selbstklemmend aufstecken läßt. Unter Meißeltasche wird ein keilförmiger Hohlkörper verstanden, der nach Größe und Winkel seiner inneren Keilflächen genau an die Meißelklinge eines gewöhnlichen Meißels mit spatenförmiger Klinge angepaßt ist.
Um leichter eine gleichmäßige Bearbeitungstiefe erreichen zu können, ist es zweckmäßig, wenn der Träger einige unter den übrigen Fräsdornen verteilte stumpfe Dorne aufweist, die gegenüber den übrigen Fräsdornen zurückgesetzt sind. Sie
bilden einen Tiefenanschlag gegenüber der Belagoberfläche, wenn die Hartmetallspitzen der übrigen Fräsdorne in den Belagwerkstoff eingedrungen sind. Solche zurückgesetzten Dorne kommen vor allem bei größerflächigen bzw. mehrreihigen Trägern in Betracht.
Während die Meißel vor allem mit Hydraulikhämmern betrieben werden, auch mit solchen, die zusätzlich mit einem Rüttler oder Vibrator ausgerüstet sind, kommen für die Anwendung der vorgeschlagenen Werkzeuge auch verschiedene andere Schwingungsgeber in Betracht. So kann zum Beispiel ein mit Fräsdornen besetzter Träger die Rüttelplatte eines Rüttlers bilden oder an einer solchen Rüttelplatte befestigt sein. Dabei können die Fräsdorne senkrecht nach unten stehen oder in Richtung der Vorschubbewegung geneigt angebracht sein. Für schmale Räume kommt auch ein Grabenstampfer in Betracht, dessen Stampferfuß wiederum selbst als Träger ausgebildet oder mit einem von Fräsdornen besetzten Träger verbunden sein kann. Schließlich ist es auch denkbar, daß die Mäntel der Walzenkörper einer fahrbar angetriebenen Rüttelwalze mit radial abstehenden Fräsdornen besetzt sind.
Für den Fall, daß mit größeren Meißeln der vorgeschlagenen Art gearbeitet werden soll, ist es zweckmäßig, einen Kompaktlader mit einem Hubgerüst heranzuziehen, an dessen Hubgerüst ein Hydraulikhammer angebracht ist. Damit lassen sich auch schwere Hydraulikhämmer in Gebäuden mit Vorteil einsetzen.
Ein bevorzugtes Arbeitsverfahren zum Abbau von Boden- oder Wandbeschichtungen greift auf einen an einem Kompaktlader angebrach*.-n Hydraulikhammer zurück. Es gliedert sich in zwei Arbeitsg ge. Im ersten Arbeitsgang wird ein kleineres, vorzugsweise einreihiges Meißelwerkzeug an jeweils einer Stelle schräg in den Bodenbelag getrieben, so daß dieser platten- oder schollenweise abspringt. Je nach Bodenbelag
erreichen diese Schollen eine beträchtliche Größe. In einem zweiten Arbeitsgang wird dann ein anderes breiteres und flächig ausgelegtes Nachbearbeitungs-Meißelwerkzeug kontinuierlich über die vorbearbeitete Fläche geführt. Dabei werden dann die noch verbliebenen Belagreste abgesprengt und die aus Betonschlämme bestehende glatte Oberfläche des Rohbetons aufgerauht, um eine gute Haftung des neuen Belags zu erreichen.
Ein besonderer Vorteil dieses Abbauverfahrens besteht darin, daß es sich der oftmals wechselnden Dicke des abzubauenden Belages anpassen kann. Es wird also nicht wie mit einer Fräse auf bestimmte Tiefe gearbeitet. Dadurch kann ein beträchtlicher Anteil des noch verwendbaren Unterbetons erhalten werden.
Die vorgeschlagenen Werkzeuge eignen sich auch hervorragend zum Aufrauhen harter glatter Beläge, um diese rutschsicher zu machen oder die Haftung einer neu aufgebrachten Beschichtung zu gewährleiten. Es ist möglich, Kunststoffschichten im Millimeterbereich abzutragen. Gelegentlich sind auch sehr kleine Abtragtiefen gefragt, wenn es darum geht, eine Oberfläche genau einzuebnen bzw. die Oberflächengüte zu verbessern.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 die Vorderansicht eines einreihigen Meißels mit Querhaupt,
Fig. 2 die Seitenansicht des Meißels nach Fig. 1,
Fig. 3 die Vorderansicht eines zweireihigen Meißels mit Querhaupt,
Fig. 4 die Seitenansicht des Meißeis nach Fig. 3,
Fig. 5 die Vorderansicht eines Meißels mit spatenförmiger Meißelklinge und unmittelbar in Aufnahmebohrungen gehaltenen Fräsdornen,
Fig. 6 die Seitenansicht des Meißels nach Fig. 5,
Fig. 7 einen Teilguerschnitt der Meißelklinge nach Fig. 6 in größerem Maßstab,
Fig. 8 die Seitenansicht einer Meißeltasche mit zugehörigem Meißel,
Fig. 9 eine räumliche Darstellung eines mit Fräsdornen versehenen Rüttlers,
Fig. 10 eine räumliche Darstellung eines mit Fräsdornen versehenen Stampfers,
Fig. 11 eine Seitenansicht einer mit Fräsdornen versehenen Rüttelwalze und
Fig. 12 eine Seitenansicht eines Kompaktladers mit am Hubgerüst angebrachtem Hydraulikhammer.
Der Meißel 1 nach den Figuren 1 und 2 hat einen flachen Mittelteil 2, der nach oben in einen Schlagbolzen 3 ausläuft. Letzterer paßt in den in Fig. 12 gezeigten Hydraulikhammer. Ur. ;n ist an den Mittelteil 2 ein guerschnittlich rechteckiges Querhaupt 4 angeschweißt und an dessen Unterseite sitzen, ebenfalls fest angeschweißt und miteinander verschweißt, die Aufnahmegehäuse 5 von fünf Fräsdornen 6. Diese sind lose in den Aufnahmegehäusen 5 aufgenommen (siehe Fig. 7). Die Dornachsen verlaufen parallel zu sich selbst und zur Achse des Schlagbolzens 3. Durch die
Verwendung von im Beispiel nur fünf Dornen dringen diese leicht in den Belag ein, so daß dieser plattenweise abspringt, insbesondere bei zur Belagoberfläche schräger Werkzeugführung.
Der in den Figuren 3 und 4 dargestellte Nachbearbeitungsmeißel 7 trägt an einem längeren und breiteren Querhaupt 8 zwei parallele Reihen von je zwölf und dreizehn Dornen, wobei die beiden Reihen in Längsrichtung auf Lücke gegeneinander versetzt sind. Außerdem sitzen die Dorne der ersten Reihe 9 etwas höher als die Dorne der zweiten Reihe 10, d. h. die Spitzen der Dorne der beiden Reihen liegen auf verschiedenen Querebenen 11 und 12 bezüglich der Schlagbolzenachse. Die Dornachsen sind untereinander alle parallel und parallel zur Schlagbolzenachse. Bei diesem Nachbearbeitungswerkzeug verteilt sich die Schlagkraft stärker. Das führt je nach Schlagkraft zu einer Zertrümmerung der verbliebenen kuppenförmigen Belagreste bzw. zu einem Aufrauhen der bearbeiteten Oberfläche. Die Aufnahmegehäuse 5 der Dorne sind auch in diesem Beispiel am Querhaupt 8 angeschweißt.
Der Meißel nach den Figuren 5 bis 7 hat einen längeren Schaft 13 und eine geschmiedete spatenförmige Meißelklinge 14 mit keilförmig gegeneinander geneigten Flächen. In die stumpfe Schneide der Meißelklinge 14 sind von unten her sechs Aufnahmebohrungen 15 eingebracht, die in einer Reihe liegen und zueinander und zum Schaft 13 parallel sind. Fig. 7 läßt erkennen, daß die Fräsdorne 6 eine Kopfpartie 16 mit einer eingelöteten Hartmetallspitze 17, einen Kragen 18, einen zylindrischen Schaft 19 und eine Verbreiterung 20 am Schaftende aufweisen. Um den Schaft ist eine in Längsrichtung geschlitzte Spannhülse 21 aus Federstahl gelegt, welche die Tendenz hat, radial aufzuspringen, und sich dadurch in der Aufnahmebohrung 15 verspannt. Der Fräsdorn 6 hat in der Aufnahmebohrung radiales und axiales Spiel. Andererseits wird
er am Herausfallen gehindert, weil die Verbreiterung 20 am oberen Ende der Spannhülse 21 anschlägt.
Um den eingesetzten Fräsdorn herausnehmen zu können, sind zwei Maßnahmen gezeigt, die auch nur einzeln angewendet werden können. Der untere Rand der Meißelklinge zeigt eine Fase 22, die es ermöglicht, einen normalen Meißel auf den Kragen 18 des Fräsdorns aufzulegen und diesen auszutreiben. Andererseits ist eine schräge Bohrung 23 angebracht, welche in die Aufnahmebohrung 15 mündet. Auf diese Weise kann der Fräsdorn mittels eines in die Bohrung 23 passenden Stößels ausgetrieben werden.
In Fig. 8 ist eine Meißeltasche 37 gezeigt, die nur einen als Hohlkörper ausgebildeten Träger aufweist und zum Aufstecken auf einen konventionellen Meißel bestimmt ist, der eine Meißelklinge 38 mit normaler Schneide aufweist. Natürlich müssen die Außenflächen der Meißelklinge 38 und die Innenflächen der Meißeltasche insbesondere hinsichtlich ihrer Neigung aufeinander abgestimmt sein. Eine solche Meißeltasche ist leichter und billiger als ein kompletter Meißel. Sie ist als Zubehör zur Ergänzung eines normalen Meißels gedacht.
Der in Fig. 9 gezeigte Rüttler hat einen Benzinmotor. Er wird an einem Griffbügel 25 geführt und steht auf dem ebenen Bodenabschnitt 26 seiner Rüttelplatte 24. Diese hat einen in Vorschubrichtung ansteigenden Schrägabschnitt 27, der mit einer Reihe von Fräsdornen besetzt ist. Die Spitzen der Dorne liegen etwa 3 mm unterhalb der Aufstandsfläche des Bodenabschnitts 26. Anstelle einer Führung des Rüttlers von Hand kann dieser auch maschinell mit konstantem Vorschub bewegt werden, zum Beispiel mittels eines Kompaktladers, wie in Fig. 12 einer dargestellt ist. Der Rüttler wird dazu mit dem Hubgerüst des Kompaktladers verbunden.
In Fig. 10 ist ein Grabenstampfer mit einem Stampferfuß 28 und einem Haltebügel 29 dargestellt. An die Unterseite des Stampferfußes 28 ist eine Tragleiste 30 angeschraubt, an der eine Reihe von Fräsdornen angeordnet ist. Mit einem solchen Stampfer können auch noch bei engsten Räumlichkeiten, die mit Fahrzeugen und auch mit dem Rüttler nach Fig. 9 nicht mehr erreichbar sind, hohe Oberflächen-Abbauleistungen erbracht werden.
Fig. 11 zeigt eine Rüttelwalze mit einem motorisierten Chassis 31 und mit Fahrersitz und Lenkrad. Die beiden Walzen 32 sind an ihrer Mantelfläche mit radial stehenden Fräsdornen 6 versehen.
Fig. 12 schließlich zeigt einen Kompaktlader. Der Fahrer ist durch ein Schutzgitter 33 abgeschirmt. Ein Hubgerüst 34 kann mit Hilfe mehrerer Hydraulikzylinder bewegt werden. An dem Hubgerüst ist ein Hydraulikhammer 35 von 200 kg angebaut und in diesen ist ein mit Fräsdornen versehener Meißel 36 eingesetzt. Der auf Rädern verfahrbare Kompaktlader kann Durchfahrten von nur 1 m Breite passieren und auf Geschoßdecken mit einer Tragbelastungsfähigkeit von 1,5 t/m2 operieren. Der Kraftstoffverbrauch ist sehr gering. Die Staubentwicklung beim Arbeiten mit dem Meißel läßt sich mit einfachen Industriestaubsaugern beherrschen.
Für spezielle Anwendungen ist es zweckmäßig, nur einen einzigen Fräsdorn in der geschilderten Weise an einem Meißelschaft anzubringen und so einen Spitzmeißel mit eingelöteter Hartmetallspitze zu schaffen, bei dem die Spitze relativ zum Schaft Spiel hat. Ein solcher Meißel könnte die in Fig. 6 gezeigte Form haben, obwohl diese Figur die Seitenansicht des Meißels nach Fig. 5 darstellt.