Baumaschine

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Baumaschine zum Bearbeiten von Bodenflächen, mit einer Fräswalze, auf deren Oberfläche eine Vielzahl von Meißelhaltern angeordnet sind, wobei in einer Meißelaufnahme des Meißelhalters ein Meißel, insbesondere ein Rundschaftmeißel, auswechselbar aufgenommen ist, wobei der Fräswalze eine Werkzeugwechseleinrichtung zugeordnet ist, und wobei die Werkzeugwechseleinrichtung den oder die Meißel von dem Meißelhalter demontiert und/oder in diesen montiert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft Baumaschine zum Bearbeiten von Bodenflächen, mit einer Fräswalze, auf deren Oberfläche eine Vielzahl von Meißelhaltern angeordnet sind, wobei in einer Meißelaufnahme des Meißelhalters ein Meißel, insbesondere ein Rundschaftmeißel, auswechselbar aufgenommen ist, wobei der Fräswalze eine Werkzeugwechseleinrichtung zugeordnet ist, und wobei die Werkzeugwechseleinrichtung den oder die Meißel von dem Meißelhalter demontiert und/oder in diesen montiert.

[0002] Eine als Straßenfräsmaschine ausgebildete Baumaschine ist aus der DE 39 03 482 A1 bekannt. Mit den Straßenfräsmaschinen können Straßenbeläge abgefräst werden. Im Laufe des Maschineneinsatzes verschleißen die Meißel kontinuierlich. Wenn die Meißel einen bestimmten Verschleißzustand erreicht haben, so müssen sie ausgetauscht werden. Hierzu ist es erforderlich, dass sich ein Arbeiter in den Bereich der Fräswalze begibt und dort die Meißel aus den Meißelhaltern austreibt. Beim Austreiben der Meißel bedient sich der Arbeiter eines speziellen Austreibdornes und eines Hammers. Dabei kann es zu Verletzungen kommen.

[0003] Das Hantieren in dem eingeengten Fräswalzenbereich ist äußerst mühsam und Bedarf großer Sorgfalt, um das Gefahrenrisiko zu minimieren. Nachdem ein Meißel aus seinem Meißelhalter entfernt wurde, müssen neue unverschlissene Meißel in die Meißelhalter eingesetzt werden. Der Tausch der Meißel stellt eine sehr mühsame und zeitaufwendige Arbeit dar.

[0004] Aus der DE 32 23 761 C2 und der US 3,342,531 sind manuell betätigbare Wechselwerkzeuge bekannt. Sie weisen einen Ansatz auf, der in eine umlaufende Nut im Meißel formschlüssig eingreift. Die Meißel können dann aus dem zugeordneten Meißelhalter ausgehebelt werden. Der Auswechselvorgang wird damit zwar erleichtert, jedoch ist die Arbeit an der Fräswalze dennoch gefährlich und mühsam.

[0005] Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Straßenfräsmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der das Auswechseln der Meißel vereinfacht ist.

[0006] Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass die Werkzeugwechseleinrichtung mindestens einen dynamischen Impuls in die Fräswalze, einen Teil der Fräswalze, den Meißelhalter oder einer Gruppe von Meißelhaltern einbringt und dass der Impuls aufgrund der Masseträgheit des Meißels eine Austreibkraft in den Meißel einbringt.

[0007] Erfindungsgemäß wird somit ein Wechselwerkzeug vorgeschlagen, das den verschlissenen Meißel automatisch demontiert. Auf diese Weise kann die manuelle Arbeit, die zum Wechseln der Meißel nötig ist, deutlich reduziert werden. Dadurch, dass der Wechselvorgang zumindest teilweise automatisiert ist, kann dieser auch schneller durchgeführt werden, so dass weniger Maschinenstillstandszeiten entstehen. Weiterhin wird mit der erfindungsgemäßen Anordnung auch die Gesundheitsgefahr und die körperliche Belastung des Maschinisten reduziert.

[0008] Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Werkzeugwechseleinrichtung entgegen der Demontage-Richtung der/des Meißels mindestens einen dynamischen Impuls in die Fräswalze, einen Teil der Fräswalze, den Meißelhalter oder einer Gruppe von Meißelhaltern einbringt. Demnach wird von der Werkzeugwechselvorrichtung ein Impuls erzeugt, der aufgrund der Masseträgheit des Meißels eine Austreibkraft in den Meißel einbringt. Der Impuls kann beispielsweise durch eine in der Fräswalze erzeugte Schwingung aufgebaut werden. Denkbar ist auch, dass eine oder mehrere Vibrationseinrichtungen vorgesehen sind. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass ein Impulsformer an der Fräswalze eingesetzt ist. Hierzu kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass der Fräswalze ein Anschlag zugeordnet ist, der mit einer in die Arbeits-Bewegungseinrichtung weisenden Anschlagfläche versehen ist, und dass ein Impulsformer eine entgegen der Arbeits-Bewegungsrichtung wirkende Kraft auf die Anschlagfläche aufbringt. Dabei kann der Impulsformer ein Schlegel sein, der mit seinem Gewicht auf diese Anschlagfläche einwirkt.

[0009] Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die Werkzeugwechseleinrichtung mindestens einen Werkzeugwechsler aufweist, der den einzelnen Meißelhaltern oder Gruppen von Meißelhaltern mittels einer Stelleinheit zugeordnet werden kann. Denkbar ist auch, dass allen Meißeln bzw. Meißelhaltern gemeinsam ein einziger Werkzeugwechsler zugeordnet ist. Dieser demontiert oder montiert dann die Meißel gleichzeitig. In alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass jedem Meißelhalter jeweils ein Werkzeugwechsler der Werkzeugwechseleinrichtung zugeordnet ist und dass der Werkzeugwechsler fest mit dem Meißelhalter verbunden ist. Die Werkzeugwechsler können über eine gemeinsame Steuerung miteinander verbunden sein. Über diese Steuerung kann ein Maschinenführer bspw. gezielt einzelne Meißel, Gruppen von Meißeln oder alle Meißel gleichzeitig wechseln.

[0010] Wie bereits oben beschrieben wurde, kann die Konzeption der Werkzeugwechselvorrichtung derart sein, dass der Meißel zum Werkzeugwechsler positioniert wird. Die Positionierung des Meißels kann beispielsweise mit einer Verstelleinrichtung erfolgen, die die Fräswalze zum Werkzeugwechsler positioniert.

[0011] Dies kann nach einer möglichen Erfindungsvariante derart erfolgen, dass die Fräswalze über einen Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor der Baumaschine gekoppelt ist, wobei die Verstelleinrichtung einen Hilfsantrieb aufweist, der mit dem Antriebsstrang koppelbar ist, der die Fräswalze im angehobenen Zustand um einen vorbestimmten oder wählbaren Drehwinkel verdreht, wobei das Drehmoment des Hilfsantriebs höher ist als das Trägheitsmoment der Fräswalze und des mit der Fräswalze mitbewegten Teils des Antriebsstrangs bei ausgeschaltetem oder entkoppeltem Antriebsmotor. Hierbei kann man das vorgegebene Positionsmuster der Meißel ausnutzen und in einer Steuerung hinterlegen. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Stelleinheit und/oder die Verstelleinrichtung ein Positionsmeßsystem aufweist und dass die Stelleinheit und/oder die Verstelleinrichtung mit einer numerischen Steuerung ausgestattet ist.

[0012] Die Werkzeugauslegung kann dabei derart sein, dass die Stelleinheit den mindestens einen Werkzeugwechsler relativ zur Fräswalze positioniert. Dabei werden dann der Werkzeugwechsler und die Fräswalze zueinander in Position gebracht.

[0013] Denkbar ist auch, dass Werkzeugwechsler maschinenseitig fest angeordnet sind. Die Meißel werden diesen dann infolge einer Verdrehung der Fräswalze zugeordnet.

[0014] Der Werkzeugwechsel kann weiter automatisiert werden, wenn vorgesehen ist, dass die Werkzeugwechseleinrichtung die demontierten Meißel direkt oder über eine Fördereinrichtung in einen Behälter befördert oder dass der Werkzeugwechseleinrichtung eine Vereinzelungseinrichtung zugeordnet ist, und dass die Vereinzelungseinrichtung Meißel aus einer Bevorratungseinheit der Werkzeugwechseleinrichtung zufördert.

[0015] Eine optimale Ausnutzung der Werkzeugstandzeit kann dann erreicht werden, wenn vorgesehen ist, dass der Fräswalze eine Erkennungseinrichtung zugeordnet ist, die kontinuierlich, in Intervallen oder auf Vorgabe, den Verschleißzustand der Meißel oder eines Teils der Meißel oder eines einzelnen Meißels überprüft, und dass die Erkennungseinrichtung bei Erreichen eines vorgegebenen Verschleißzustandes einen Werkzeugwechsel initiiert oder signalisiert.

[0016] Die Verschleißerkennung kann dabei beispielsweise so gestaltet sein, dass mindestens eine Signalaufnahmeeinheit der Erkennungseinrichtung wenigstens einem am Arbeitsprozess direkt oder indirekt beteiligten Maschinen-Bauteil zugeordnet ist, dass die Signalaufnahmeeinheit einen Betriebszustand des Maschinen-Bauteils erfasst, und dass die Signalaufnahmeeinheit über eine Signalverarbeitungsanordnung den Verschleißzustand ermittelt.

[0017] Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Figur 1

in Seitenansicht eine Fräswalze mit einer Werkzeugwechseleinrichtung im Fräswalzeninnenraum und

Figur 2

die Darstellung gemäß Fig. 1 in einer veränderten Arbeitsstellung.

[0018] In der Fig. 1 ist ein Rotationskörper einer Straßenfräsmaschine, nämlich eine Fräswalze 10 dargestellt. Auf der Walzenoberfläche 11 der Fräswalze 10 können in systematischer Teilung zueinander beabstandet Basisteile oder unmittelbar Meißelhalter 23 angeordnet. Die Basisteile oder die Meißelhalter 23 sind mit der Walzenoberfläche 11 verbunden, vorzugsweise verschweißt. Sind Basisteile verwendet, weisen diese eine Steckaufnahme auf. In die Steckaufnahme kann dann wiederum ein Steckansatz eines Meißelhalters 23 eingesetzt werden. Die Fixierung des Meißelhalters 23 an dem Basisteil erfolgt über eine Druckschraube. Der Meißelhalter 23 besitzt eine Meißelaufnahme 24, die vorliegend als Bohrung ausgebildet ist. In die Bohrung kann ein Meißel 30, vorliegend ein Rundschaftmeißel, eingesetzt werden. Der Meißel 30 besitzt einen Meißelkopf 31, an dem eine Meißelspitze 32, bestehend aus Hartmetall oder einem Keramikmaterial, frontseitig befestigt ist.

[0019] An den Meißelkopf 31 schließt sich ein Schaft an, auf den eine Spannhülse aufgezogen ist. Die Spannhülse ist nicht axial verschiebbar, jedoch in Umfangsrichtung drehbar mit dem Schaft verbunden.

[0020] Der Meißelkopf 31 liegt unter Zwischenlage einer Verschleißschutzscheibe auf einer Gegenfläche des Meißelhalters auf.

[0021] Wie die Figuren 1 und 2 erkennen lassen, ist der Fräswalze 10 eine Werkzeugwechseleinrichtung zugeordnet. Die Werkzeugwechseleinrichtung weist einen Werkzeugwechsler 40 auf, der im Inneren der Fräswalze 10 untergebracht ist. Die Fräswalze 10 weist einteilig angeformte Meißelhalter 23 auf. Selbstverständlich können hier auch beliebig anders gestaltete Meißelhalter 23 verwendet sein.

[0022] Der Werkzeugwechsler 40 weist zwei Gelenkarme 47, 49 auf, die mittels eines Drehgelenkes 48 miteinander verbunden sind. Der Gelenkarm 47 ist über ein Dreh-gelenk 46 ortsfest fixiert. Am freien Ende des zweiten Gelenkarmes 49 ist ein Impulsformer 50 in Form eines Gewichtes angeordnet. Die Fräswalze 10 trägt an ihrem Innenumfang einen Anschlag 51 mit einer Anschlagfläche 52. Auf der der Anschlagfläche 52 abgewandten Seite besitzt der Anschlag 51 eine Auslenkschräge 53.

[0023] Während des normalen Fräs-Betriebseinsatzes ist der Werkzeugwechsler 40 in der Fig. 2 gezeigten Stellung gehalten. Wenn ein Meißelwechsel ansteht, wird er in die Fig. 1 gezeigte Stellung versetzt. Dann wird die Fräswalze 10 in Umfangsrichtung gedreht, bis der Impulsformer 50 auf die Anschlagfläche 52 des Anschlages 51 aufschlägt. Dadurch wird ein Impuls erzeugt, der entgegen der Demontage-Richtung der Meißel 30 wirkt. Aufgrund dieses Impulses wird eine Kraft in die Meißel 30 eingebracht, die diese aus den Meißelaufnahmen 24 herausschiebt.

[0024] Nachdem der Impulsformer 50 auf die Anschlagfläche 52 aufgetroffen ist, wird er am Anschlag 51 ausgelenkt und über die Auslenkschräge 53 wieder in seine gestreckte Ausgangslage gebracht.

[0025] Der Vorgang zur Impulsgabe kann bedarfsweise dann wiederholt werden. Nach Abschluss des Austreibvorganges wird der Werkzeugwechsler 40 wieder in die in Fig. 2 gebrachte Position zurückgestellt.

[0026] Es ist selbstverständlich eine Umkehr des Wirkprinzips möglich. Dabei kann der Impulsformer rotiert werden.

[0027] Es ist denkbar, dass die Fräswalze 10 über einen Hilfsantrieb einer Verstelleinrichtung gedreht werden kann. Der Hilfsantrieb kann dann zum Einsatz kommen, wenn die Fräswalze 10 vom Boden abgehoben ist. Dann lässt sie sich zum Werkzeugwechsel mittels des Hilfsantriebes verstellen. Vorteilhafter Weise ist dem Hilfsantrieb auch eine Steuereinheit zugeordnet. Diese dreht die Fräswalze 10 nach einem vorgegebenen Programmablauf, so dass die Meißel 30 oder ein Teil der Meißel 30 nacheinander auf den Werkzeugwechsler 40 ausgerichtet werden können.

Ansprüche

1. Baumaschine zum Bearbeiten von Bodenflächen, mit einer Fräswalze (10), auf deren Oberfläche eine Vielzahl von Meißelhaltern (23) angeordnet sind, wobei in einer Meißelaufnahme (24) des Meißelhalters (23) ein Meißel (30), insbesondere ein Rundschaftmeißel, auswechselbar aufgenommen ist, wobei der Fräswalze eine Werkzeugwechseleinrichtung zugeordnet ist, und wobei die Werkzeugwechseleinrichtung den oder die Meißel (30) von dem Meißelhalter (23) demontiert und/oder in diesen montiert,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Werkzeugwechseleinrichtung mindestens einen dynamischen Impuls in die Fräswalze (10), einen Teil der Fräswalze (10), den Meißelhalter (23) oder einer Gruppe von Meißelhaltern (23) einbringt und dass der Impuls aufgrund der Masseträgheit des Meißels (30) eine Austreibkraft in den Meißel (30) einbringt.

2. Baumaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Werkzeugwechseleinrichtung eine mechanische Werkzeugvorrichtung ist.

3. Baumaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Werkzeugwechseleinrichtung im Inneren der Fräswalze (10) angeordnet ist.

4. Baumaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Werkzeugwechseleinrichtung außerhalb der Fräswalze (10) angeordnet ist.

5. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Werkzeugwechseleinrichtung mindestens einen Werkzeugwechsler (40) aufweist, der den einzelnen Meißelhaltern (23) oder Gruppen von Meißelhaltern mittels einer Stelleinheit zugeordnet werden kann.

6. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Werkzeugwechseleinrichtung einen Werkzeugwechsler (40) aufweist, der allen Meißelhaltern (23) gleichzeitig zugeordnet ist.

7. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass jedem Meißelhalter (23) jeweils ein Werkzeugwechsler (40) der Werkzeugwechseleinrichtung zugeordnet ist.

8. Baumaschine nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Werkzeugwechsler (40) fest mit dem Meißelhalter (23) verbunden ist.

9. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der dynamische Impuls mittels einer Vibrationseinrichtung erzeugt ist.

10. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fräswalze (10) mindestens ein Anschlag (51) zugeordnet ist, der mit einer in die Arbeits-Bewegungsrichtung weisenden Anschlagfläche (52) versehen ist, und
dass ein Impulsformer (50) eine entgegen der Arbeits-Bewegungsrichtung wirkende Kraft auf die Anschlagfläche (52) aufbringt.

11. Baumaschine nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Impulsformer (50) ein Schlegel ist, der mit einem Gewicht auf die Anschlagfläche (52) einwirkt.

12. Baumaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fräswalze (10) über einen Antriebsstrang mit einem Antriebsmotor der Baumaschine gekoppelt ist,
wobei die Verstelleinheit einen Hilfsantrieb aufweist, der mit dem Antriebsstrang koppelbar ist, der die Fräswalze (10) im angehobenen Zustand verdreht,
wobei das Drehmoment des Hilfsantriebs höher ist als das Trägheitsmoment der Fräswalze (10) und des mit der Fräswalze (10) mitbewegten Teils des Antriebsstrangs bei ausgeschaltetem oder entkoppeltem Antriebsmotor.

13. Baumaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stelleinheit und/oder die Verstelleinrichtung ein Positionsmeßsystem aufweist und
dass die Stelleinheit und/oder die Verstelleinrichtung mit einer numerischen Steuerung ausgestattet ist.

14. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Werkzeugwechseleinrichtung die demontierten Meißel (30) direkt oder über eine Fördereinrichtung in einen Behälter befördert.

15. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Werkzeugwechseleinrichtung eine Vereinzelungseinrichtung zugeordnet ist, und
dass die Vereinzelungseinrichtung Meißel (30) aus einer Bevorratungseinheit der Werkzeugwechseleinrichtung zufördert.

16. Baumaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fräswalze (10) eine Erkennungseinrichtung zugeordnet ist, die kontinuierlich, in Intervallen oder auf Vorgabe, den Verschleißzustand der Meißel (30) oder eines Teils der Meißel (30) oder eines einzelnen Meißels (30) überprüft, und dass die Erkennungseinrichtung bei Erreichen eines vorgegebenen Verschleißzustandes einen Werkzeugwechsel initiiert oder signalisiert.

17. Baumaschine nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Signalaufnahmeeinheit der Erkennungseinrichtung wenigstens einem am Arbeitsprozess direkt oder indirekt beteiligten Maschinen-Bauteil zugeordnet ist, dass die Signalaufnahmeeinheit einen Betriebszustand des Maschinen-Bauteils erfasst, und dass die Signalaufnahmeeinheit über eine Signalverarbeitungsanordnung den Verschleißzustand ermittelt.

Zeichnung