Bodenflächenbearbeitungsgerät

Abstract

 Das fahrbare Gerät hat eine motorisch getriebene Rotortrommel, die in einem Gehäuse untergebracht ist. Die Trommel besteht aus einer Rotorwelle(5), auf der eine Hohlwelle(20) mit einem fixen, endständigen Flansch(21) befestigt ist. Auf der Hohlwelle(20) sind in abwechselnder Folge Diamanttrennscheiben(23) und Distanzringe(24) aufgereiht. Mindestens zwei parallel zur Hohlwelle(20) verlaufende Haltestäbe(22) durchsetzen die Diamanttrennscheiben(23) und die Distanzringe(24) und lagern in einem Konterflansch(25), der auf der Hohlwelle(20) verdrehgesichert(26) gehalten ist. So sind die Diamanttrennscheiben form- und kraftschlüssig zu einem Paket zusammengehalten auf der Hohlwelle(20) gelagert. Hiermit wird eine ruhige Lagerung der Diamanttrennscheiben erreicht und eine grosse Abtragstiefe des Gerätes erzielt.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein fahrbares, materialabtragendes Bodenflächenbearbeitungsgerät mit mindestens einer motorisch angetriebenen Rotortrommel, die auf einer im Gehäuse des Gerätes gelagerten Rotorwelle auswechselbar angeordnet ist.

[0002] Solche Geräte werden von der Anmelderin bereits seit Jahrzehnten gefertigt und vertrieben. Es handelt sich hierbei immer um Geräte, bei denen ein oder zwei Rotortrommeln in rotierende Bewegung gesetzt werden. Die Rotortrommeln sind als Käfige gestaltet, auf deren Käfigstäbe eine Vielzahl von Bearbeitungselementen aufgereiht sind. Diese Bearbeitungselemente weisen eine Durchgangsbohrung auf, deren Durchmesser etliches grösser als der Durchmesser der Käfigstäbe ist. Durch die Rotation des Rotorkäfiges werden die Bearbeitungselemente nach aussen geschleudert und treffen hammerartig auf die zu bearbeitende Bodenfläche auf. Solche Gerät haben sich in vielen Anwendungen seit Jahren bewährt. Insbesondere werden hiermit verunreinigte Deckschichten auf Betonböden abgetragen, aber auch ganze Landebahnen auf Flughäfen bearbeitet, um die Griffigkeit der Landepiste zu erhöhen. Die Struktur einer solchen bearbeiteten Oberfläche ergibt ein Schlag- und Kratzbild. Insbesondere bei der Bearbeitung von betonierten Flächen wurden dadurch auch immer ganze Kiesel losgeschlagen. Ferner führte die Behämmerung der Bodenfläche oftmals auch zu Schäden an Rohrleitungen, die im Betonboden eingelegt waren, wie insbesondere Bodenheizungen und elektrische Leitungen. Zudem betrug die Abtragstiefe in einem Durchgang kaum mehr als 1-3 mm.

[0003] Flächenbearbeitungsgeräte der eingangsgenannten Art sind als Weiterentwicklungen, beispielsweise aus der EP-A-0'098'798, EP-A-0'241'417 oder US-A-3'063'690, bekannt. Dem gegenüber ist aus der DE-A-20'12'673 eine Strassenfräse bekannt, die mit zwei getriebenen Rotorwalzen bestückt ist, in denen Bearbeitungsstifte eingelassen sind. Das entsprechende Bearbeitungsbild ist ein reines Kratzbild. Das letztgenannte Geräte hat sich insbesondere zur Entfernung von Strassenmarkierungen und Asphaltunebenheiten bewährt. Auf Betonflächen lässt sich ein solches Gerät nicht einsetzen.

[0004] Ferner sind Geräte mit ähnlichem Aufbau, wie eingangs beschrieben aus den US-Patentschriften 2'041'140, 1'947'136 und 2'014'626 bekannt, die mit zwei nebeneinander angeordneten Rotorwalzen arbeiten und die mit Schleifmitteln oder Bürsten bestückt sind. Es sind dies Geräte, die insbesondere zum Abziehen von Parkettböden entwickelt worden sind.

[0005] Ferner sind auch Nutenfräsmaschinen bekannt, die einen ähnlichen Aufbau aufweisen. Diesbezüglich wird insbesondere auf die US-A-2664281 verwiesen.

[0006] Letztlich ist auch noch aus der SU-A-753'654 eine Schleifmaschine bekannt geworden, die zur Bearbeitung der Oberflächen von Steinplatten geeignet ist. Dieses Gerät arbeitet über die gesamte Arbeitsfläche flächendeckend mit zwei Wellen, auf denen je mehrere Keramikschleifscheiben versetzt zueinander angeordnet aufgereiht sind. Ein solches Gerät ergibt eine besonders feine Oberflächenstruktur und eine minimale Abtragungstiefe.

[0007] Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Gerät der eingangsgenannten Art zu schaffen, das einen ruhigeren Lauf als die Geräte mit hämmernder Arbeitsweise ergibt und eine extrem grosse Abtragstiefe in einem Durchgang ermöglicht.

[0008] Diese Aufgabe löst ein Gerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Das ungewöhnliche der erfindunggemässen Lösung besteht darin, dass die Bearbeitungselemente, in diesem Fall Diamanttrennscheiben, die bisher lediglich zum Schneiden eingesetzt wurden, nun für eine flächige Bearbeitung zum Einsatz kommen. Dies verlangt im Gegensatz zu den bekannten Flächenbearbeitungsgeräten eine in achsialer und radialer Richtung absolut korrekte Lagerung. Vorzugsweise Ausgestaltungen, wie diese Lagerung ausgebildet sien kann, beschreiben die unabhängigen Patentansprüche 2-6.

[0009] In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigt:

Figur 1

eine Ansicht des Flächenbearbeitungsgerätes von unten mit einem Teilschnitt durch das Gehäuse auf der Höhe der Mittelachse der Rotorwelle und

Figur 2

einen mittigen Längsschnitt durch die Rotortrommel.

[0010] Die Ansicht von unten des fahrbaren Bodenflächenbearbeitungsgerät zeigt dessen wesentlichsten Bestandteile. Der eigentliche Antrieb bestehend aus einem Motor und die Transmissionsmittel, nämlich die Teilriemen, sind hier als erfindungsunwesentlich weggelassen. Auch die Deichsel mit der Bezugszahl 0 ist nur noch im Ansatz erkennbar. Das gesamte fahrbare Gerät steht auf seinen vier Laufrädern 1. Die beiden in Schubrichtung vorderen Räder 1 sind auf einer starren Achse 2 zwischen den beiden Seitenwänden des Gehäuses 4 gelagert. Die beiden in Schubrichtung hinteren Räder 1 sind auf einer hinteren, höhenverschwenkbaren Achse 3 montiert. Zwischen den beiden Seitenwänden des Gehäuses 4 lagert die Rotorwelle 5. Auf der Rotorwelle 5 wiederum lagert die in Figur 2 im Detail dargestellte Rotortrommel. Antriebsseitig ist in der Seitenwand des Gehäuses 4 eine Bohrung angebracht, in der ein Lagergehäuse 6 passt, welches selber wiederum mittels Schrauben an jeder Seitenwand angeschraubt ist. Die Rotorwelle 5 hält mit Passitz in den beiden Kugellagern 8 und durchsetzt das Lagergehäuse 7, so dass ein Zapfen verbleibt, auf dem ein Mehrfachkeilriemenrad Platz findet. Mittels einer achsialen Lagerscheibe 9, auf die eine Kontermutter 10 drückt, ist die Rotorwelle 5 achsial gesichert.

[0011] Auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses lagert das andere Ende der Rotorwelle 5 steckbar in einem Kugellager 13, welches in einem zweiten Lagergehäuse 12 gesichert gehalten ist, welches selber wiederum in einem wegnehmbaren Deckel 11 befestigt ist. Im Zapfen 14 der Rotorwelle 5, der im Kugellager 13 zu liegen kommt, ist eine Ringnut 15 eingelassen, in dem ein O-Ring eingelegt ist. Will man den gesamten Rotor auswechseln, so löst man den Deckel 11, in dem das Lagergehäuse 12 befestigt ist, und zieht das Lager direkt vom Rotorzapfen 14 der Rotorwelle 5 herunter. Erst wenn man den Konterring 29, der auf dem Aussengewinde 32 der Rotorwelle 5 aufgeschraubt ist, entfernt hat, lässt sich die gesamte Trommel von der Rotorwelle abziehen.

[0012] Die Rotortrommel besteht im wesentlichen aus einer Hohlwelle 20, auf der einseitig ein fester Flansch 21 aufgeschweisst ist. Der feste Flansch 21 weist gleichmässig am Umfang verteilte Gewindelöcher und Durchgangslöcher auf. In den Gewindelöchern sind Haltestäbe 22 eingeschraubt, die parallel zur Hohlwelle über dessen gesamte Länge hinaus sich erstrecken. Auf diesen Haltestäben 22 sind in abwechselnder Reihenfolge eine Vielzahl von Diamanttrennscheiben 23 und Distanzringen 24 aufgereiht. Die maximale Arbeitsbreite des Rotors ist folglich etwas geringer als die Länge der Hohlwelle 20. Sowohl die Diamanttrennscheiben 23 als auch die Distanzringe 24 müssen selbstverständlich entsprechende Bohrungen aufweisen, durch die die Haltestäbe 22 hindurchgehen. Auf der Gegenseite wird auf der Hohlwelle 20 ein Konterflansch 25 aufgesetzt, der mittels Mutter 28 unter Zwischenlage von Federscheiben 27 das Paket von Diamanttrennscheiben und Distanzringen fest zusammenpresst. Der Konterflansch 25 weist zusätzlich noch eine Verdrehsicherung 26 in Form eines Stiftes auf, der eine verdrehsichere Lagerung des Konterflansches 25 auf der Hohlwelle 20 garantiert. Wie bereits erwähnt, wird mittels einem Konterring 21 die Hohlwelle 20 auf der Rotorwelle 5 achsial gesichert. Auch antriebsseitig ist die Hohlwelle 20, sowohl bezüglich achsialen, wie auch radialen Bewegungen, bezüglich der Rotorwelle 5 gesichert. Hierzu dient ein Anschlagsflansch 34, welcher mittels einem Keil 35 gesichert ist. Im Anschlagsflansch 34 sind Mitnehmerbolzen 36 mittels Pressitz gehalten, deren vorstehendes freies Ende im festen Flansch 21 auf der Hohlwelle 20 steckbar Aufnahme finden. Die Verwendung von Diamanttrennscheiben verlangt sowohl eine achsiale, wie auch radiale spielfreie Lagerung der gesamten Trommel. Nur so kann sicher gestellt werden, dass während der Arbeit auf die Trennscheiben keine Kräfte einwirken, die zu deren Bruch führen würden. Eine solche spielfreie Lagerung ist nicht absolut einfach zu erreichen, wenn andererseits aber eine einfach steckbare Auswechselbarkeit der Rotortrommel gewährleistet sein soll. Ein Teilproblem stellt die Lagerung des Rotorzapfens 14 im Kugellager 13 dar. Hier wurde das Spiel durch den Einbau eines O-Ringes 16 aufgefangen. Um die Reibungskräfte der Hohlwelle 20 auf der Rotorwelle 5 zu verringern, entsprechen lediglich die Endbereiche 30 der Rotorwelle 5 einem Gleitsitz, während der gesamte mittlere Bereich zwischen den beiden Endbereichen 30 einen kleineren Durchmesser aufweist, und somit berührungslos die Hohlwelle 20 durchsetzt.

[0013] Erste Messungen mit dem erfindungsgemässen Gerät haben gezeigt, dass in einem erstmaligen Durchgang bereits eine Abtragstiefe bis zu 15 mm erreichbar ist. Entsprechend lassen sich mit einem solchen Flächenbearbeitungsgerät auch Nuten fräsen. Insbesondere die Erstellung von relativ breiten Nuten, für die bisher kaum eine brauchbare Vorrichtung bestand, wird hier eine Lösung angeboten. Solche breite Nuten sind beispielsweise zur Verlegung von Leitsystemen in vollautomatischen Hohlregallagern erforderlich.

Ansprüche

1. Fahrbares, materialabtragendes Bodenflächenbearbeitungsgerät mit mindestens einer motorisch angetriebenen Rotortrommel, die auf einer im Gehäuse (4) des Gerätes getragenen Rotorwelle (5) auswechselbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotortrommel aus einer auf die Rotorwelle (5) aufsteckbaren Hohlwelle (20) mit einseitig einem fixen Flansch (21) besteht, an dem mindestens zwei parallel zur Hohlwelle (20) verlaufende Haltestäbe (22) befestigt sind, und dass auf der Hohlwelle eine Vielzahl von Diamanttrennscheiben (23) und Distanzringe (24) aufgereiht sind, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Diamanttrennscheiben (23) mindestens ein Distanzring (24) angeordnet ist, und dass die Diamanttrennscheiben und die Distanzringe von den mindestens zwei Haltestäben (22) durchsetzt und von einem verdrehgesicherten (26) Konterflansch (25) sowohl form- wie kraftschlüssig auf der Hohlwelle (20) gehalten sind.

2. Bodenflächenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (5) antriebsseitig im Gehäuse des Gerätes fest gelagert ist (6-10), während das gegenüberliegende Wellenende (14) in einem, auf einem Deckel (11) des Gehäuses (4) montierten Lagergehäuse (12) mit darin befestigtem (13), radialem Kugellager, steckbar gelagert ist.

3. Bodenflächenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das steckbare Ende der Rotorwelle (5) die Form eines Zapfens hat, welcher in das Kugellager passt, wobei in den Zapfen (14) eine Ringnut (15) eingelassen ist, in dem ein O-Ring (16) eingelegt ist.

4. Bodenflächenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (20) in seinen beiden Endbereiche exakt dem Durchmesser der Rotorwelle (5) in diesen Bereichen entspricht, während der dazwischen liegende Bereich eine erweiterten Durchmesser aufweist.

5. Bodenflächenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle auf seiner steckbaren Seite ein Gewinde (32) aufweist, auf der ein die Hohlwelle (2) in achsialer Richtung sichernder Konterring (29) aufgeschraubt ist.

6. Bodenflächenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rotorwelle (5) antriebsseitig ein gesicherter (35) Anschlagflansch (34) angeordnet ist, der mindestens einem achsparallelen Mitnehmerbolzen (36) aufweist, der in einer entsprechenden Bohrung im fixen Flansch (21) der Rotortrommel Eingriff findet.

7. Bodenflächenbearbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Distanzringe (24) mindestens annähernd der Dicke der Diamanttrennscheiben (23) entspricht.

Zeichnung