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Dokumentenidentifikation DE19907430A1 14.09.2000
Titel Einrichtung zum Aufbrechen von Deckschichten
Anmelder Schenk, Jürgen, 70188 Stuttgart, DE
Erfinder Schenk, Jürgen-Hans, 70188 Stuttgart, DE;
Heber, Karl-Otto, 73278 Schlierbach, DE
Vertreter Rüger und Kollegen, 73728 Esslingen
DE-Anmeldedatum 22.02.1999
DE-Aktenzeichen 19907430
Offenlegungstag 14.09.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.09.2000
IPC-Hauptklasse E01C 23/088
IPC-Nebenklasse E02F 5/30   
Zusammenfassung Zum Aufbrechen und Entfernen von Bodendeckschichten dient eine Einrichtung, die als Baggerschaufel ausgebildet ist. An ihrer der Aufnahmeöffnung gegenüberliegenden Rückseite ist sie mit einer Fräs- und Schneideinrichtung versehen, die eine vorbestimmte Frästiefe aufweist und dem Durchdringen von Straßenbelägen oder ähnlichen Deckschichten, sowie deren Aufschluss zu einem verarbeitbaren Recyclingmaterial dient.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Auflockern und Aufnehmen von Deckschichten, wie bspw. gefrorenem Boden, Betonflächen, Asphalt.

In vielen Fällen ist es erforderlich, Deckschichten, die relativ hart sind, aufzubrechen und zu entfernen. Dabei ist es häufig erwünscht, dies nur auf begrenzte Flächen zu beschränken, während benachbarte Bereiche unbeeinträchtigt bleiben sollen. Z. B. kann es zum Verlegen von Leitungen verschiedener Art erforderlich sein, Gräben zu öffnen, wobei die Gräben in vielen Fällen asphaltierte oder betonierte Flächen oder mit einem anderen Belag versehene Flächen durchqueren müssen. Auch in anderen Fällen kann es erforderlich werden, Deckschichten zu entfernen.

Der Untergrund in den die Gräben einzubringen sind, besteht gelegentlich aus bindigem Boden. Es kann jedoch auch vorkommen, dass der Untergrund felsig ist. Zum Ausheben von Gräben, Mulden, Gruben oder sonstigen Vertiefungen dienen in der Regel Bagger mit entsprechenden Baggerschaufeln. Um das Ausheben der Gräben auch bei schwierigen Bodenverhältnissen und bei versiegelten, mit widerstandfähigeren Deckschichten versehenen Böden (Straßenbelag) zu ermöglichen, ist es bereits vorgeschlagen worden, eine Baggerschaufel mit einer Fräseinrichtung zu kombinieren. Die Fräseinrichtung ist dabei an der offenen Vorderseite der Baggerschaufel angeordnet.

Bei der Arbeit in bindigen Böden ist der Einsatz einer Fräse häufig nicht erforderlich.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine vielseitig einsetzbare Einrichtung zum Aufbrechen von Deckschichten zu schaffen, die vielseitig einsetzbar ist. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, das ein rationelles Arbeiten gestattet.

Diese miteinander in Beziehung stehenden Aufgaben werden durch die Einrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. das Verfahren nach Anspruch 20 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist eine Aufnahmeeinrichtung, die zum Aufnehmen und lokalen Abtransportieren von Aushub eingerichtet ist, mit einer Fräs- und Schneideinrichtung kombiniert, die die Durchdringung von Beton-, Fels- oder Asphaltschichten oder gefrorenem Boden gestattet. Die Fräs- und Schneideinrichtung ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sie einen mehr oder weniger glatten Schnitt ermöglicht, der den aufzulockernden Bereich von Bereichen trennt, die nicht zu entfernen sind und die unbeschädigt bleiben sollen. Soll z. B. ein Graben eine Straße durchqueren, muss im Bereich des Grabens der Straßenbelag entfernt werden; der übrige Belag soll nicht gelockert werden. Herkömmlich wird mit Diamantsägen ein Trennschnitt in den Straßenbelag eingebracht, um zu verhindern, dass beim Öffnen des Grabens größere Teile des benachbarten Straßenbelags herausgerissen oder beschädigt werden. Die Fräs- und Schneideinrichtung macht den Trennschnitt entbehrlich und entfernt den Straßenbelag nur in dem erforderlichen Bereich. Sie weist vorzugsweise einen Fräs- und Schneidrotor auf, der mit entsprechenden Meißeln besetzt ist und einen im Wesentlichen glatten Randschnitt hinterlässt. Zum Antrieb der Fräs- und Schneideinrichtung ist an der Grabenöffnungseinrichtung eine Antriebseinrichtung vorgesehen. Eine Halte- und Führungseinrichtung trägt sowohl die Fräs- und Schneideinrichtung als auch die Aufnahmeeinrichtung und die Antriebseinrichtung, die fest miteinander verbunden sind, und gestattet deren Positionierung, um Bodenschichten aufzufräsen und Gräben auszuheben.

Die Aufnahmeeinrichtung weist eine freie Aufnahmeöffnung auf, d. h. die Fräs- und Schneideinrichtung ist nicht im Bereich der Aufnahmeöffnung des Aufnahmeraums angeordnet. Dadurch wird die Aufnahme von gelockertem Aushub unabhängig von dem Betrieb der Fräs- und Schneideinrichtung ungestört möglich. Die Einrichtung kann insgesamt bedarfsweise wie eine Baggerschaufel benutzt werden, ohne die Fräs- und Schneideinrichtung anzutreiben. Der Aushub von bindigen Böden, die unter Umständen eine Fräs- und Schneideinrichtung verstopfen könnten, wir dadurch ungehindert möglich.

Die Fräs- und Schneideinrichtung kann mehrere Rotoren aufweisen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist sie jedoch lediglich einen einzigen mit Meißeln oder sonstigen Schneidwerkzeugen besetzten Rotor auf. Dieser ist als Scheiben- oder Walzenfräser ausgebildet und gestattet eine Frästiefe von wenigstens 20 cm vorzugsweise aber 30 cm oder mehr. Dadurch wird es möglich, Straßenbeläge und ggfs. wenigstens einen Teil des Unterbaus in einem Arbeitsgang auszuheben. Außerdem wird es dadurch möglich, mit relativ schmalen Rotoren auszukommen, die sich nicht über die gesamte Breite der Baggerschaufel (Aufnahmeeinrichtung) erstrecken. Dies ermöglicht bspw. die Erzielung relativ großer Frästiefen mit moderaten Antriebsleistungen der Antriebseinrichtung. Die Entfernung des Belags über einem zu öffnenden Graben erfolgt dann in mehreren Arbeitsschritten, indem der Belag seitlich versetzt streifenweise aufgefräst wird.

Der Fräs- und Schneidrotor ist vorzugsweise in einer an der Rückseite der Aufnahmeeinrichtung angeordneten Kammer untergebracht, aus der er mit einem Abschnitt herausragt. Dadurch wird es möglich, die Aufnahmeeinrichtung und den Fräs- und Schneidrotor voneinander unabhängig einzusetzen. Beim Fräsen von Bodenbelägen oder härteren Gesteinsschichten ist die Aufnahmeeinrichtung nicht im Wege und beim Aufnehmen von Aushub ist die Fräseinrichtung nicht hinderlich. Es ist dabei vorteilhaft, wenn der Fräs- und Schneidrotor einen Durchmesser aufweist, der größer als die Hälfte der Höhe der Rückseite der Aufnahmeeinrichtung ist. Dadurch werden wiederum die oben genannten großen Frästiefen möglich.

Die Regulierung der Frästiefe erfolgt vorzugsweise, mittels einer Auflageleiste, Auflagekufe oder -Platte, die sich an dem noch nicht gelockerten Material der Deckschicht abstützt. Die Leiste, Kufe oder Platte kann in Arbeitsrichtung vor oder neben dem Rotor angeordnet sein.

Dem Rotor benachbart und im Abstand zu diesem ist vorzugsweise eine Anschlagleiste angeordnet, an der die Meißel vorbeilaufen. Durch Regulierung des Abstands zwischen den Meißelspitzen und der Anschlagleiste kann die Körnung des entstehenden zerkleinerten Materials reguliert werden. Bei entsprechender Einstellung ergibt sich eine relativ einheitliche Granulierung des Materials.

Die Aufnahmeeinrichtung kann eine plan ausgebildete Unterseite aufweisen. Diese ist insbesondere zur Ausbildung ebener Grabensohlen vorteilhaft. Hier ist es zweckmäßig, wenn die Schneid- und Fräseinrichtung bei horizontal gehaltener Unterseite oberhalb derselben angeordnet ist. Die Drehachse des Fräs- und Schneidrotors ist in einem Abstand zu der Unterseite angeordnet, der größer ist als der Radius des Fräs- und Schneidrotors, um dies zu ermöglichen.

Zwischen der die Fräs- und Schneideinrichtung aufnehmenden Kammer und der Aufnahmeeinrichtung kann eine Zwischen- oder Trennwand angeordnet sein. Diese kann vollständig durchgehend ausgebildet sein und die Fräs- und Schneideinrichtung von der Aufnahmeeinrichtung vollkommen trennen. Bedarfsweise ist es auch möglich, die Trennwand mit einer Durchgangsöffnung zu versehen. Die Durchgangsöffnung ist vorzugsweise im Schleuderbereich der Fräs- und Schneideinrichtung angeordnet. Dadurch wird ein unmittelbares Einführen von aufgefrästem und zerkleinerten Bodenbelag in die Aufnahmeeinrichtung möglich. Die Durchgangsöffnung kann permanent offen oder mit einer Klappe oder mit einem Schieber versehen sein.

Die Fräs- und Schneideinrichtung gestattet nicht nur das schnelle und einfache Lösen und Lockern von zu entfernenden Deckschichten, sondern zugleich deren Zerkleinerung auf eine Korngröße oder Korngrößenbereiche, die den Wiedereinbau des aufgefrästen und zerkleinerten Materials als Recyclingmaterial anstelle von Schotter gestatten. Das durch den Fräsvorgang erzeugte Granulat kann durch eine entsprechende oben genannte Durchgangsöffnung in der Trennwand direkt in den Aufnahmeraum der Aufnahmeeinrichtung eingeführt werden. Ist die Trennwand wenigstens bereichsweise als Sieb ausgebildet oder mit einem Sieb versehen, kann das gefräste Material mit dem Rotor zerkleinert und in einem Arbeitsgang klassiert werden. In den Aufnahmeraum gelangt nur der Anteil mit der gewünschten Körnung, während gröbere Teile weiter dem Rotor ausgesetzt und zerkleinert oder liegen gelassen werden. Dies spart Antriebsleistung und ermöglicht die Erzeugung von Recyclingmaterial hoher und einheitlicher Qualität.

Alternativ kann das Granulat zunächst am Ort verbleiben und in einem zweiten Arbeitsgang von der Aufnahmeeinrichtung aufgenommen werden. Bei der letztgenannten Vorgehensweise stehen Teile der gelösten Deckschicht bzw. Bruchstücke von diesen vergleichsweise länger mit dem Fräs- und Schneidrotor in Wechselwirkung, so dass sich evtl. eine stärkere oder auch gleichmäßigere Zerkleinerung des Materials ergibt. Unabhängig davon gestattet die erfindungsgemäße Einrichtung eine getrennte Erfassung von zerkleinerten Deckschichten und darunter liegenden bindigen Materials. Dazu trägt wiederum bei, dass der Fräs- und Schneidrotor vorzugsweise nicht die gesamte Breite der Aufnahmeeinrichtung (Baggerschaufel) einnimmt. Seitlich neben dem Fräs- und Schneidrotor kann eine Führungseinrichtung vorgesehen sein, die die Frästiefe festlegt. Die Führungseinrichtung kann durch einen Führungsflächenbereich, eine Führungskante oder eine Kufe gebildet sein, die auf noch nicht ausgehobenem Deckschichtmaterial aufsitzt und auf diesem entlang gleitet. Dadurch wird ein zu tiefes Eindringen der Grabenöffnungseinrichtung in den Boden beim Auffräsen der Deckschicht und somit ein unbeabsichtigtes Aufnehmen von bindigem Untergrundmaterial verhindert.

Bedarfsweise kann hier ein verstellbares Führungselement vorgesehen werden, um die Frästiefe einstellen zu können. Alternativ kann die Position der Drehachse verstellbar ausgebildet sein, was wiederum eine Einstellung der Frästiefe gestattet. Unter Umständen kann dies auch durch Verwendung unterschiedlich großer Rotoren geschehen. In den meisten Fällen kann jedoch zumindest bei vereinfachten Ausführungsformen wegen der in vielen Fällen einheitlichen, bei Straßenbelägen anzutreffenden Belagdicke auf eine Einstellung der Frästiefe verzichtet werden.

Der Wiedereinbau des gefrästen Belagmaterials an Stelle von Schotter spart Deponiekosten und schont die Umwelt. Außerdem werden Kosten für die Beschaffung von Schotter eingespart, der meist ohnehin erforderlich ist.

Auch der bindige Boden kann bedarfsweise wieder eingebaut werden. Dazu kann er bedarfsweise mit Zuschlagstoffen versetzt werden. Zur Vermischung des bindigen Bodens mit den Zuschlagstoffen kann bedarfsweise der Fräs- und Schneidrotor herangezogen werden. Zunächst wird auf den bindigen Boden der Zuschlagstoff aufgetragen, wonach er mit dem Fräs- und Schneidrotor eingefräst wird. Dies kann vor oder nach dem Aushub des Bodens vor Ort, auf der Ladefläche eines LKW oder auf einer Zwischenlagerfläche erfolgen.

Die Einrichtung ist vorzugsweise mit einem Gewicht versehen oder verbindbar, das die Schneid- und Fräseinrichtung belastet und an die aufzubrechende Deckschicht andrückt. Mit einem solchen Gewicht wird jedoch nicht nur ein Andrückeffekt bewirkt, sondern zugleich wird eine starke Schwingungsdämpfung erzielt. Verschleißfördernde oder aus sonstigen Gründen unerwünschte Vibrationen werden nahe am Entstehungsort, d. h. nahe bei dem Fräswerkzeug durch die Massenträgheit des Gewichts absorbiert und somit beseitigt. Dies ermöglicht wiederum hohe Fräsleistungen auch bei sehr widerstandsfähigen Deckschichten.

Das Gewicht kann durch eine von der Einrichtung aufzunehmende Stahlkugel, ein anderweitig ausgebildetes Gewicht oder bspw. auch einen besonders schwer ausgebildeten Deckel gebildet sein, der vor der Aufnahmeöffnung schwenkbar gelagert ist. Der Deckel kann dabei sowohl abnehmbar, frei schwenkbar oder hydraulisch schwenkbar sein. Der Deckel hat den Vorteil, den Aufnahmeraum frei zu lassen, so dass sich dieser, zumindest bei der Ausführungsform mit Durchgangsöffnung(en) zwischen dem Fräswerkzeug und dem Aufnahmeraum, mit gefrästem Material füllen kann.

Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Unteransprüchen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 bis Fig. 4 die erfindungsgemäße Einrichtung zum Lösen und Aufnehmen von Deckschichten, in verschiedenen Arbeitsstadien,

Fig. 5 die Einrichtung, in einer ausschnittsweisen, teilweise geschnittenen Rückansicht,

Fig. 6 die erfindungsgemäße Einrichtung nach den Fig. 1 bis 5, in einer schematisierten und ausschnittsweisen Seitenansicht,

Fig. 7 die Einrichtung zum Lösen und Aufnehmen von Deckschichten, in einer abgewandelten Ausführungsform und in einer schematisierten Seitenansicht,

Fig. 8 eine abgewandelte Ausführungsform der Einrichtung zum Lösen und Aufnehmen von Deckschichten, mit zwei Rotoren, in einer Ansicht auf die Rückseite, und

Fig. 9 eine weiter abgewandelte Ausführungsform der Einrichtung zum Lösen und Aufnehmen von Deckschichten, mit zwei kegelförmigen Rotoren, in einer Ansicht auf die Rückseite.

In Fig. 1 ist im Ausschnitt eine Einrichtung 1 zum Öffnen und Ausheben von Gräben bei der Arbeit veranschaulicht. Wegen konstruktiver Einzelheiten der Einrichtung 1 wird auf die Fig. 5 und 6 verwiesen. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist die Einrichtung 1 im Wesentlichen als Baggerschaufel mit einem Schaufelkörper 2 ausgebildet. Dieser weist einen Aufnahmeraum 3 auf, der von ebenen Wänden 4, 5, 6 umgeben ist. Die Wand 5 bildet die Unterseite der Baggerschaufel. Zwischen den Seitenwänden 4, 5, 6 (die Seitenwand 6 ist aus Fig. 5 ersichtlich) ist eine Aufnahmeöffnung 7 definiert, die über die gesamte Breite zwischen den Seitenwänden 4 und 6 offen ist. Die Aufnahmeöffnung 7 ist von keinerlei Elementen verdeckt. An dem die Aufnahmeöffnung 7 begrenzenden Ende der Seitenwand 5 sind Zähne 8 vorgesehen, die, wie bei einer Baggerschaufel üblich, das Ausheben von Bodenmaterial unterstützen oder erleichtern sollen. Auf der Aufnahmeöffnung 7 kann bedarfsweise ein Gewicht 10 in Form eines schwenkbar gelagerten Deckels angeordnet sein, dass z. B. eine Masse von 2t hat. Das Gewicht 10 kann an der Baggerschaufel frei oder mittels eines Antriebs schwenkbar gelagert sein. Vorzugsweise ist es von der Baggerschaufel trennbar. Anstelle des Deckels können auch anderweitige Gewichte vorgesehen sein.

Der Aufnahmeraum 3 ist mit einer Trennwand 9 gegen eine Kammer 11 abgegrenzt, in der eine Fräs- und Schneidrotor 12 drehbar gelagert ist. Wie die Fig. 5 und 6 veranschaulichen, ist die Kammer 11 an der Rückseite der Baggerschaufel angeordnet und erstreckt sich nicht über die gesamte Breite derselben. Während der Fräs- und Schneidrotor mit der Seitenwand 6 praktisch plan abschließt, verbleibt zu der Seitenwand 4 ein Abstand 14. Die Seitenwand 4 endet dabei in einer Auflagekante 15 oder Kufe, die, wie Fig. 6 zeigt, zwischen einer Drehachse 16, um die der Fräs- und Schneidrotor 12 drehbar gelagert ist, und dessen Außenumfang 17 angeordnet ist. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der Auflagekante 15 und einem rechtwinklig von dieser am weitesten entfernten Punkt 18 des Umfanges 17 20 bis 30 cm. Der Durchmesser des Umfangs 18 ist vorzugsweise größer als die Hälfte der Höhe der Rückseite.

Der Fräs- und Schneidrotor 12 ist außerdem im Abstand zu der Wand 5 angeordnet, d. h. der Umfang 18 hält einen Abstand von einigen Zentimetern zu der Wand 5 ein. In dem so gebildeten Zwischenraum ist eine Leiste 18a oder eine anderweitige Einrichtung angeordnet, die eine sich im wesentlichen parallel zu der Drehachse 16 erstreckende durchgehende oder unterbrochene Kante aufweist. Diese reguliert mit ihrem Abstand zu den vorbeilaufenden Meißeln des Fräs- und Schneidrotors 12 die Körnung des gefrästen und von dem Fräs- und Schneidrotor zerkleinerten Materials. Die Leiste 18a kann bedarfsweise verstellbar gelagert sein, um die Körnung einstellen zu können. Alternativ kann der Fräs- und Schneidrotor 12 verstellbar gelagert oder im Durchmesser veränderlich ausgebildet sein.

Der Fräs- und Schneidrotor 12 ist mit einer vorzugsweise hydraulischen Antriebseinrichtung 19 verbunden, die in dessen Nabe 20 sitzt und von einer Steuereinrichtung vor anderen Verbrauchern vorrangig mit Hydraulikfluid versorgt wird. Das Ein- und Ausschalten erfolgt jeweils mit einem weichen Anlauf- und Auslaufvorgang. Die Antriebseinrichtung 19 stützt sich an einer Trägerwand 21, die parallel zwischen den Seitenwänden 4 und 6 zwischen diesen angeordnet ist. In dem verbleibenden Abstand zwischen der Seitenwand 4 und der Trägerwand 21 ist ausreichend Raum für die Führung von Hydraulikleitungen, die der Energie- und Leistungsversorgung der Antriebseinrichtung 19 dienen. Somit sind keinerlei über die Seitenwände 4 und 6 hinausragenden Teile vorhanden. Die Seitenwände 4 und 6 können somit insbesondere in bindigem Boden zur Ausbildung glatter, geraden Seitenwände herangezogen werden.

Die Zwischen- oder Trennwand 9 kann plan oder auch gekrümmt, dem Umfang 18 des Fräs- und Schneidrotors 12 im Abstand folgend ausgebildet sein, außerdem kann sie geschlossen sein. Im in Fig. 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist sie jedoch mit einer Durchgangsöffnung 22 versehen, die eine Verbindung zwischen der Kammer 11 und dem Aufnahmeraum 3 herstellt. Die Durchgangsöffnung 22 schließt sich dabei unmittelbar an die den Boden bildende Seitenfläche 5 an und liegt somit im Schleuderbereich des Fräs- und Schneidrotors 12. Dessen Antriebsrichtung ist in Fig. 6 im Uhrzeigersinn festgelegt, d. h. mit Blickrichtung auf die Rückseite bewegt sich der Umfang 17 des Fräs- und Schneidrotors 12 auf die Seitenfläche 5 hin. Der Fräsvorgang erfolgt im Gegenlauf.

Entsprechende auf der Nabe 20 gelagerte Meißel 23 bestimmen mit ihren Spitzen oder Schneidkanten den Außenumfang 18. Sie sind außerdem gegen die Radialrichtung schräg angestellt, so dass sie einen positiven Radialwinkel festlegen. Im Beispiel sind sie mit einem Winkel von 45° eingestellt. Sie sind in Haltern gefasst und mit diesen auswechselbar. Durch entsprechende Bestückung des Fräs- und Schneidrotors mit größeren oder kleineren Meißeln 23 kann die Körnung des Materials beeinflusst werden.

Die Meißel 23 sind in mehreren Reihen angeordnet, wobei sie bezogen auf die Umfangsrichtung so gegeneinander versetzt sind, dass zwischen benachbarten Meißel kein Material stehen bleibt. Die Meißel 23 legen somit eine oder mehrere parallel zu der Drehachse 16 ausgerichtete Schneiden fest, die bis zu der Seitenfläche 6 reichen. Bedarfsweise können etwa in einer Flucht mit der Seitenfläche 6 zusätzliche Schneidwerkzeuge vorgesehen werden, die einen besonders glatten Randschnitt gestatten. Entsprechend kann an der Gegenseite des Rotors eine etwa mit der Zwischenwand 21 abschließende Schneideinrichtung an dem Rotor vorgesehen sein, um hier einen sauberen und glatten Randschnitt zu gestatten. Bei der vorliegenden Ausführungsform schließt der Fräs- und Schneidrotor mit der Seitenwand 6 ab.

Der Fräs- und Schneidrotor 12 bildet gemeinsam mit der Antriebseinrichtung 19 eine Fräs- und Schneideinrichtung 24, die fest mit einer Aufnahmeeinrichtung 25 verbunden ist, die letztendlich von dem Aufnahmeraum 3 mit seinen entsprechenden Seitenwänden 4, 5, 6 und den Zähnen 8 gebildet wird. Jedoch kann trotz der festen Verbindung bei einer entsprechenden Ausführungsform eine Verstelleinrichtung vorgesehen sein, mit der der Abstand von der Führungskurve 15 zu dem Punkt 18 aus dem Außenumfang 17 des Fräs- und Schneidrotors 12, d. h. die Frästiefe verstellbar ist. Dies kann auch durch Verstellung der Führungskante 15 oder Verstellung der Drehachse 16 erfolgen.

Die Einrichtung 1 ist, wie in Fig. 6 schematisch angedeutet, von einer Halte- und Führungseinrichtung 26getragen, die bspw. durch den Ausleger eines Baggers gebildet ist.

Das Öffnen und Aufnehmen von Deckschichten erfolgt mit der Einrichtung 1 wie folgt:

Wie in Fig. 1 veranschaulicht ist bspw. ein Graben in einem Bereich zu öffnen, der bspw. durch einen Straßenbelag 30 bedeckt ist. Zu dem Straßenbelag 30 gehört eine Asphaltdeckschicht 31, die auf einem Unterbau 32 liegt. Dieser enthält bspw. Schotter und Kies. Unter dem Unterbau 32 befindet sich bindiger Boden 33.

In einem ersten Arbeitsgang wird die Einrichtung 1 von der Halte- und Führungseinrichtung 26 so eingestellt, dass die Rückseite der Einrichtung 1 im Wesentlichen horizontal steht. Die sonst den Boden bildende Seitenfläche 5 ist damit vertikal eingestellt. Es wird nun die Antriebseinrichtung 19 so angesteuert, dass der Fräs- und Schneidrotor 12 in der in Fig. 1 durch einen Pfeil 34 markierten Richtung rotiert. Zugleich wird die Einrichtung 1 so weit abgesenkt, dass die Kante 15 auf der Asphaltdeckschicht 31 aufsitzt. Dies ist insbesondere aus Fig. 2 zu entnehmen. Der Fräs- und Schneidrotor 12 dringt dadurch soweit in den Straßenbelag 30 ein, dass wenigstens die Asphaltdeckschicht 31 durchdrungen wird. Durch die Drehung des Fräs- und Schneidrotors 12 zerkleinern die Meißel 23 den vorhandenen Straßenbelag 31 und Teile des Unterbaus 32. Wie Fig. 1 veranschaulicht verbleibt ein Teil 35 des zerkleinerten Straßenbelags, insbesondere der Grobanteil mit einer Körnung, die nicht zwischen dem Fräs- und Schneidrotor 12 und der Leiste 18a hindurch passt, in der von dem Fräs- und Schneidrotor 12 gefrästen Rinne.

Durch das Gewicht 10 werden bei der Fräsarbeit entstehende Vibrationen wirksam gedämpft und nahezu beseitigt. Außerdem erzeugt das Gewicht 10 eine Andrückkraft für den Fräs- und Schneidrotor 12. Die Arbeitsmaschine zur Führung der Einrichtung 1 wird deshalb von statischen und dynamischen Kräften entlastet.

Der weitaus größere Teil und vor allem der Anteil, der eine ausreichend feine Körnung aufweist und zwischen dem Fräs- und Schneidrotor und der Leiste 18a hindurch passt, wird jedoch durch die Schleuderwirkung des Fräs- und Schneidrotors 12 in den Innenraum 3 befördert, der sich, wie in Fig. 1 schematisch bei 36 angedeutet, allmählich mit Bruchstücken des Straßenbelags 31 füllt. Der Fräs- und Schneidrotor bewirkt somit eine Materialzerkleinerung und Trennung. Ist die Aufnahmeeinrichtung 25 voll, kann der ausgefräste Straßenbelag auf einen LKW geladen werden.

In einem nachfolgenden in Fig. 3 veranschaulichten Arbeitsgang wird der Fräsvorgang seitlich versetzt wiederholt. Wiederum setzt die Führungskante 15 auf dem vorhandenen Straßenbelag 31 auf und bestimmt somit eine einheitliche Frästiefe. Es wird insgesamt eine Rinne 37 mit glatten Seitenwänden 38, 39 geöffnet, deren Abstand voneinander im Wesentlichen der Breite der Baggerschaufel, d. h. im Abstand der Seitenwände 4, 5 voneinander entspricht. Gegebenenfalls kann der Abstand zwischen den Schnittflanken 38, 39 auch etwas größer als die Breite der Baggerschaufel (Abstand der Seitenflächen 4, 5 voneinander) sein.

Ist zerkleinertes Straßendeckenmaterial in der Rinne 37 verblieben, kann dieses nun wahlweise wie mit einer gewöhnlichen Baggerschaufel aufgenommen und auf einen LKW geladen oder nochmals gefräst werden. Danach ist der bindige Boden 33 zugänglich. Dieser kann, ohne Fräsvorgänge durchführen zu müssen, wie mit einer gewöhnlichen Baggerschaufel ausgehoben und aufgeladen werden. Der Vorgang ist in Fig. 4 veranschaulicht. Der Fräsrotor 12 ist hier inaktiv und seine Antriebseinrichtung 19 stillgesetzt. Mit der Seitenwand 5, die nun horizontal eingestellt ist, lässt sich eine glatte Grabensohle ausbilden. Der Fräs- und Schneidrotor 12 behindert den Betrieb der Baggerschaufel somit in keiner Weise.

Treten im Untergrund felsige Bereiche auf, kann es erforderlich sein, auch zum Vordringen in größere Tiefe den Fräs- und Schneidrotor 12 einzusetzen und dazu kann die in Fig. 3 linksseitige Grabenflanke bedarfsweise gestuft ausgebildet werden, um jeweils mit Fräsbetrieb über die dann stufenweise schmaler werdende Grabensohle nach unten vordringen zu können.

Von dem Fräs- und Schneidrotor 12 wird der Straßenbelag 30 auf eine mehr oder weniger einheitliche Körnung gebracht. Jedenfalls aber sind keine all zu großen Bruchstücke vorhanden. Deshalb kann der hier vom bindigen Boden 33 getrennt erfasste Aushub wie Schotter verwendet und beim Schließen des Graben wieder eingebaut werden. Der bindige Boden hingegen wird wiederum separat erfasst und kann ebenfalls wieder eingebaut werden. Dazu kann es erforderlich sein, bspw. Kalk oder andere Zuschlagstoffe in den bindigen Boden einzuarbeiten. Dazu kann der Fräs- und Schneidrotor 12 verwendet werden. Dies kann sowohl im Graben vor dem Ausheben als auch auf einer gesonderten Fläche, bspw. neben dem Graben oder auf einer Ladefläche eines Lkws erfolgen, indem der hier abgelagerte, ausgehobene Boden mit dem Zuschlagstoff durchmischt wird. Dieser kann bspw. auf dem Boden abgelagert werden. Das Bearbeiten mit dem Fräs- und Schneidrotor 12 bewirkt eine Durchmischung. Außerdem kann die Baggerschaufel selbst zum Mischen herangezogen werden.

Eine abgewandelte Ausführungsform der Einrichtung 1 ist in Fig. 7 veranschaulicht. Soweit Übereinstimmung mit der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 6 besteht, sind deren Bezugszeichen wieder verwendet und es wird auf die vorige Beschreibung verwiesen. Im Unterschied zu der vorbeschriebenen Ausführungsform ist in oder an der Trennwand ein Sieb 40 versehen, das in der Durchgangsöffnung 22 angeordnet ist. Das Sieb begrenzt die Korngröße des in den Aufnahmeraum 4 geführten Materials. Feinanteil werden ständig aus dem Fräsraum 11 entfernt, während größere Bruchstücke so lange dem Fräs- und Schneidrotor 12 ausgesetzt bleiben, bis die gewünschte Siebfeinheit erreicht ist. Das Sieb 40 kann auswechselbar befestigt sein. Die Einrichtung hat somit zwei Einrichtung zum Einstellen der Körnung: die Leiste 18a, die zu große Teile außerhalb des Fräsraums 11 hält, und das Sieb 40, das Feinanteile aus dem Fräsraum 11 austreten lässt. Beide bilden gemeinsam eine Klassiereinrichtung.

Weitere Ausführungsformen der Einrichtung 1 sind in den Fig. 8 und 9 veranschaulicht. Beide haben jeweils zwei Fräs- und Schneidrotoren 12a und 12b, die separat oder gemeinsam angetrieben sind. Ansonsten sind alle vorstehend beschriebenen Ausbildungen möglich, weshalb insoweit gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Unterschiede bestehen in der Anordnung der Rotoren. Die Fräs- und Schneidrotoren 12a, 12b können nach Fig. 8 die Seitenwände 4, 6 seitlich überragen. Die Führungsleiste der Platte 15 kann zwischen oder in Fahrtrichtung vor den Fräs- und Schneidrotoren 12a, 12b angeordnet sein. Die Fräs- und Schneidrotoren 12a, 12b können scheibenförmig, zylindrisch, kegelförmig, kugelförmig oder anderweitig ausgebildet sein.

Zum Aufbrechen von Bodendeckschichten dient eine Einrichtung 1, die als Baggerschaufel ausgebildet ist. An ihrer der Aufnahmeöffnung 7 gegenüberliegenden Rückseite ist sie mit einer Fräs- und Schneideinrichtung 24 versehen, die eine vorbestimmte Frästiefe aufweist und dem Durchdringen von Straßenbelägen 30 oder ähnlichen Deckschichten, sowie deren Aufschluss zu einem verarbeitbaren Recyclingmaterial dient.


Anspruch[de]
  1. 1. Einrichtung (1) zum Aufbrechen von Deckschichten (31),

    mit einer Fräs- und Schneideinrichtung (24) für Bodendeckschichten, die wenigstens einen Fräs- und Schneidrotor (12) mit zur Durchdringung der Deckschicht (31) eingerichteten Meißeln (23) aufweist, und

    mit einer Aufnahmeeinrichtung (25), die einen Aufnahmeraum (3) mit einer freien Aufnahmeöffnung (7) für Aushub aufweist und die mit der Fräs- und Schneideinrichtung (24) verbunden ist,

    mit einer Antriebseinrichtung (19), die zu der Fräs- und Schneideinrichtung (24) gehört und mit dem Fräs- und Schneidrotor (12) verbunden ist, und

    mit einer Halte- und Führungseinrichtung (26), von der die Fräs- und Schneideinrichtung (24) und die Aufnahmeeinrichtung (25) getragen sind.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräs- und Schneideinrichtung (24) ausschließlich einen Fräs- und Schneidrotor (12) aufweist, der mit den Meißeln (23) versehen ist, die vorzugsweise einschließlich Halter auswechselbar sind, wobei die Fräs- und Schneideinrichtung (24) vorzugsweise eine Fräsbreite aufweist, die geringer ist als eine von der Aufnahmeeinrichtung bestimmte Aushubbreite.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräs- und Schneideinrichtung (24) mehrere Fräs- und Schneidrotoren (12) aufweist, die mit Meißeln (23) versehen sind.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräs- und Schneideinrichtung (24) eine Tiefenführungseinrichtung (15) zugeordnet ist, die die Fräs- und Schneideinrichtung (24) an Bereichen der Deckschicht (31) führt und die vorzugsweise in der Nähe des Fräs- und Schneidrotors (12) angeordnet und als starre oder verstellbare Kufe oder Auflageplatte ausgebildet ist.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräs- und Schneideinrichtung (24) auf eine Frästiefe von wenigstens 20 cm eingerichtet ist, vorzugsweise wenigstens 30 cm eingerichtet ist.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräs- und Schneidrotor (12) in einer Kammer (11) angeordnet ist, die an einer Seite der Aufnahmeeinrichtung (25), vorzugsweise einer Rückseite der Aufnahmeeinrichtung (25) angeordnet ist.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräs- und Schneidrotor (12) einen Durchmesser aufweist, der größer ist als die Hälfte der Höhe der Rückseite.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (25) ein Unterseite (5) aufweist, und dass der Fräs- und Schneidrotor (12) bei horizontal eingestellter Unterseite (5) oberhalb der Unterseite (5) angeordnet ist.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite (5) der Aufnahmeeinrichtung (25) plan ausgebildet ist.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (25) einen Innenraum (3) aufweist, der durch eine Trennwand (9) von der Fräs- und Schneideinrichtung (24) getrennt ist.
  11. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (9) geschlossen ausgebildet ist.
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (9) wenigstens eine Durchgangsöffnung (22) aufweist.
  13. 13. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (9) wenigstens abschnittsweise als Sieb (40) ausgebildet ist.
  14. 14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung (25) als Baggerschaufel ausgebildet ist.
  15. 15. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schneid- und Fräsrotor (12) eine einstellbare Anschlagleiste (18a) zugeordnet ist, die sich vorzugsweise parallel zu der Drehachse des Schneid- und Fräsrotors (12) erstreckt und die vorzugsweise verstellbar im Abstand zu den Meißeln (23) gehalten ist.
  16. 16. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebseinrichtung (19) eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, die die Antriebseinrichtung (19) vorrangig vor anderen Leistungsverbrauchern mit Antriebsleistung versorgt.
  17. 17. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Gewicht (10) versehen ist, das vorzugsweise mehr als eine Tonne wiegt.
  18. 18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht (10) mit der Aufnahmeeinrichtung (25) lösbar verbunden ist.
  19. 19. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Gewicht (10) als Deckel ausgebildet ist, der vor der Aufnahmeöffnung (7) angeordnet ist.
  20. 20. Verfahren zum Lösen von Deckschichten, bei dem die Deckschicht des wenigstens in einem Bereich unter Lösung und Zerkleinerung des an der Oberfläche vorhandenen Materials, das die Deckschicht bildet, aufgefräst wird.
  21. 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräsvorgang ohne vorherige Trennung des zu lösenden Bereichs der Deckschicht von anderen Bereichen durchgeführt wird.
  22. 22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht beim Auffräsen zerkleinert und vorzugsweise granuliert wird und dass sie bedarfsweise aufgeladen und entfernt wird.
  23. 23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zum Auffräsen der Deckschicht und zum Entfernen des zerkleinerten Materials eine Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 verwendet wird.
  24. 24. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass nach Auffräsen und Entfernen der Deckschicht wenigstens in einem Abschnitt der Fläche das darunter liegende Erdreich mit der Einrichtung ausgehoben wird.
  25. 25. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das beim Auffräsen und Zerkleinern der Deckschicht entstehende Material beim Entfernen separat erfasst wird.
  26. 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass das erfasste Material als Recyclingmaterial verwendet und vorzugsweise wieder eingebaut wird.
  27. 27. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Auffräsen der Deckschicht ein Fräswerkzeug verwendet wird, das durch ein Gewicht belastet ist, das vorzugsweise mehr als eine Tonne wiegt.






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