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Dokumentenidentifikation DE19926618A1 14.12.2000
Titel Fräskopf
Anmelder Schölkopf, Walter, 70794 Filderstadt, DE
Erfinder Schölkopf, Walter, 70794 Filderstadt, DE
Vertreter Patentanwalt Dipl.-Ing. Walter Jackisch & Partner, 70192 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 11.06.1999
DE-Aktenzeichen 19926618
Offenlegungstag 14.12.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.12.2000
IPC-Hauptklasse E01C 23/088
IPC-Nebenklasse B28D 1/18   
Zusammenfassung Ein Fräskopf zur Bearbeitung einer aus Asphalt, Beton oder dergleichen bestehenden Fahrbahndecke ist mit einem radial zur Drehachse (4) liegenden Werkzeugträger (3) rotierend antreibbar, auf dem mindestens ein Fräswerkzeug (5) mit Abstand zur Drehachse in einer der gewünschten Frässpur entsprechenden Radiallage befestigt ist.
Um die Anwendungsmöglichkeiten eines solchen Fräskopfes zu erweitern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß jedes Fräswerkzeug (5) lösbar und radial verschiebbar an dem Werkzeugträger (3) angeordnet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Fräskopf zur Bearbeitung einer aus Asphalt, Beton oder dergleichen bestehenden Fahrbahndecke der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.

Derartige Fräsköpfe werden von einer Fräsmaschine rotierend angetrieben und umfassen einen radial zur Drehachse liegenden Werkzeugträger. Auf der Unterseite des Werkzeugträgers, welche der zu bearbeitenden Fahrbahndecke zugewandt liegt, sind dabei ein oder mehrere Fräswerkzeuge befestigt. Bei sogenannten Schachtfräsern sind die Fräswerkzeuge mit Abstand zur Drehachse angeordnet, wobei mit jeweils gleichem radialen Abstand zur Drehachse eine kreisförmige Nut aus der Fahrbahndecke ausgefräst wird. Schachtfräser werden zur Aussparung von Einbauflächen in der Fahrbahnoberfläche etwa für Kanaldeckel eingesetzt.

Bei bekannten Fräsköpfen für Schachtfräser sind die Werkzeuge starr an dem Werkzeugträger befestigt, so daß der Durchmesser der Schnittbreite konstant ist. Solche Schachtfräser sind für bestimmte Anwendungsfälle vorgesehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Fräskopf derart weiterzubilden, daß universelle Einsatzmöglichkeiten des Fräskopfes gegeben sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Fräskopf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Jedes Fräswerkzeug ist lösbar und radial verschiebbar an dem Werkzeugträger angeordnet und wird in einer Radiallage befestigt, welche dem gewünschten Durchmesser der Ringnut gemäß dem Kreisausschnitt in der Fahrbahnoberfläche entspricht. Der Durchmesser des Fräskreises ist variabel einstellbar, wodurch mit dem erfindungsgemäßen Fräskopf unterschiedliche Flächen ausfräsbar sind. Sind mehrere Fräswerkzeuge vorgesehen, so werden diese in jeweils gleicher Radiallage am Werkzeugträger festgelegt und liegen in gleicher Spur.

Vorteilhaft ist das Fräswerkzeug auf einem Werkzeugschlitten getragen, welcher in einer radial verlaufenden Schlittenbahn geführt ist. Der Werkzeugschlitten ist an frei wählbarer Steile der Schlittenbahn festlegbar. Dabei können mehrere Werkzeugschlitten mit Fräswerkzeugen und jeweils zugeordneten Schlittenbahnen vorgesehen sein, welche um die Drehachse gruppiert sind, wobei die Werkzeugschlitten zweckmäßig in gleichmäßiger Teilung um die Drehachse des Fräskopfes angeordnet sind. Auf diese Weise kommen mehrere Werkzeuge in Eingriff mit der Fahrbahndecke, wobei die Position der einzelnen Fräswerkzeuge durch die Führung der jeweiligen Werkzeugschlitten in den Schlittenbahnen präzise einstellbar ist und so ein exaktes Zusammenwirken der verstellbaren Fräswerkzeuge gewährleistet ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Schlittenbahnen durch statisch tragende Profilholme des Werkzeugträgers gebildet. Bei einer vorteilhaften Ausbildung des Profilträgers aus Stahl sind die Profilholme des Werkzeugträgers an einer Nabe des Fräskopfes festgeschweißt, an der auch die Antriebswelle ihre Leistung in den Fräskopf einleitet. Zweckmäßig sind dabei jeweils zwei parallele Profilholme pro Schlittenbahn vorgesehen, wobei der Schlitten in einem Zwischenspalt der Profilholme geführt ist. Eine einfache Befestigung des Schlittens in der Schlittenbahn ist mittels einer Schraubverbindung möglich, welche in beliebiger Radiallage anziehbar ist. Eine Befestigungsschraube durchsetzt dabei den Zwischenspalt der Profilholme und ist in eine Gewindebohrung in dem zwischen den Profilholmen liegenden Abschnitt des Schlittens einschraubbar, wobei die gegenüberliegende Seite der Profilholme das Widerlager für den Schraubenkopf der Befestigungsschraube bildet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines variabel einstellbaren Fräskopfes,

Fig. 2 eine Draufsicht des Fräskopfes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht der Rückseite des Fräskopfes nach Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Werkzeugträgers des Fräskopfes,

Fig. 5 bis Fig. 7 Ansichten eines Werkzeugschlittens mit daran befestigten Fräswerkzeugen,

Fig. 8 und Fig. 9 eine Ausführung des Werkzeugschlittens mit daran befestigten Fräswerkzeugen mit breitem Arbeitsdurchmesser.

Fig. 1 zeigt einen Fräskopf 1 eines Rundschachtfräsers zur Bearbeitung einer aus Asphalt, Beton oder dergleichen bestehenden Fahrbahndecke 2. Der Fräskopf 1 ist über einen Antriebsflansch 7 von einer hier nicht dargestellten Werkzeugmaschine um eine Drehachse 4 rotierend antreibbar. Der Antriebsflansch 7 ist mit einem kreisscheibenförmigen Werkzeugträger verschweißt. Der Werkzeugträger 3 ist radial zur Drehachse 4 rotationssymmetrisch angeordnet, wobei auf der Unterseite 6 des Werkzeugträgers 3, welche der Fahrbahndecke 2 zugewandt liegt, mehrere Fräswerkzeuge 5 angeordnet sind. Die Fräswerkzeuge 5 sind dabei an den freien Enden 21 von Frässchwertern 10 befestigt, welche sich etwa parallel zur Drehachse 4 axial vom Werkzeugträger 3 erheben. Die Frässchwerter 10 ermöglichen das axiale Eindringen der Fräswerkzeuge 5 in die Fahrbahndecke 2.

Der Fräskopf 1 umfaßt vier Frässchwerter 10, welche in gleichmäßiger Teilung in Umfangsrichtung des Werkzeugträgers 3 um die Drehachse 4 gruppiert sind. Die Frässchwerter 10 fußen jeweils auf einem Werkzeugschlitten 12, welche in radial zur Drehachse 4 verlaufenden Schlittenbahnen 15 geführt sind. Die Werkzeugschlitten 12, welche die mit Fräswerkzeugen 5 bestückten Frässchwerter 10 tragen, sind mittels einer Spannschraube 19 in frei wählbarer Radiallage festlegbar. Alle Werkzeugschlitten 12 werden in gleichem Abstand zur Drehachse 4 befestigt, welcher dem gewünschten Durchmesser der Ausfräsung in der Fahrbahndecke 2 entspricht. Zur Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Durchmessers der Ausfräsung werden die Verbindungen der Werkzeugschlitten 12 in den Schlittenbahnen 15 gelöst und die Werkzeuge 5 in Pfeilrichtung radial verstellt, bis der gewünschte Fräsdurchmesser erreicht ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Stellungen A, B mit unterschiedlichen Durchmessern der Fräsungen und den entsprechenden Einstellungen der Fräswerkzeuge 5 dargestellt.

Die Schlittenbahnen 15 sind durch jeweils zwei parallel angeordnete Profilholme 9 des Werkzeugträgers 3 gebildet, welche als tragende Teile des Werkzeugträgers 3 mit dem Antriebsflansch fest und kraftübertragend verbunden sind. Zwischen den Profilholmen 9 ist ein Spalt gebildet, in dem der Werkzeugschlitten 12 mit den Fräswerkzeugen 5 längsgeführt ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der geführte Abschnitt des Werkzeugschlittens 12 etwa T-förmig ausgebildet, wobei der Steg zwischen die Profilholme 9 geführt ist, die mit etwa rechteckigem Querschnitt ausgebildet sind. Die Spannschrauben 19 werden von der oben liegenden, dem Antrieb zugewandten Seite 26 des Werkzeugträgers 3 her in den geführten Abschnitt der Schlitten 12 eingeschraubt. Die Schraubenköpfe der Spannschrauben 19 werden mittels einer Stützplatte 23 an dem Werkzeugträger 3 abgestützt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist in den Profilstäben 9 eine Absenkung zur Aufnahme der Stützplatten 23 vorgesehen.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Fräskopf 1 nach Fig. 1 von der Oberseite des Werkzeugträgers 3 her, auf der der Antriebsflansch 7 mit seinen Spannuten 8 zum Eingriff eines Antriebselementes der Werkzeugmaschine sichtbar ist. Zum Zwecke der Erläuterung der variablen Einstellbarkeit und der damit verbundenen vielseitigen Einsetzbarkeit des Rundschachtfräsers sind auch die in dieser Perspektive eigentlich nicht sichtbaren Fräswerkzeuge 5 dargestellt, welche auf der gegenüberliegenden Unterseite des Werkzeugträgers 3 angeordnet sind. In Übereinstimmung mit der Darstellung in Fig. 1 sind die Fräswerkzeuge 5, die auf dem Werkzeugschlitten 12 getragen sind, in zwei von mehreren möglichen Radiallagen a, b angedeutet. Die Fräswerkzeuge befinden sich je nach Einstellung in einer der beiden Radiallagen a oder b in unterschiedlichen Abständen zur Drehachse und können daher im Betrieb des Fräskopfes Ringbereiche mit unterschiedlichen Durchmessern bearbeiten. In Überdeckung mit dem Zwischenspalt 13 der parallelen Profilholme 9 jeder Schlittenbahn sind in dem Werkzeugträger 3 Durchbrechungen vorgesehen, welche von den Spannschrauben 9 zur Befestigung der Schlitten 12 an den Profilholmen 9 durchsetzt sind.

Zweckmäßig ist die Durchbrechung des Werkzeugträgers 3 durchgängig entsprechend der radialen Länge des Zwischenspaltes 13, so daß eine stufenlose Verstellung der Schlitten 12 möglich ist.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Unterseite 6 des kreisscheibenförmigen Werkzeugträgers 3. Der Werkzeugträger umfaßt die jeweils zwei parallelen Profilholme 9 der vier radialen Schlittenbahnen. Die paarweise angeordneten Profilholme 9 kreuzen sich im Zentrum des Werkzeugträgers 3 und sind mit einem Nabenkranz 27 verschweißt, mit dem auch der Antriebsflansch 7 (Fig. 1, 2) auf der gegenüberliegenden Seite des Werkzeugträgers 3 fest verbunden ist. Die Profilholme 9 weisen einen vollen Querschnitt auf, siehe auch Fig. 4, und gewährleisten so eine genügende Steifigkeit der Werkzeugträger-Konstruktion. Die Profilholme 9 der benachbart am Umfang des Werkzeugträgers 3 angeordneten Schlittenbahnen 15 sind durch Bleche 28 verbunden, welche jeweils einen Viertelkreis-Umfangswinkel überspannen. Die sektorförmigen Bleche 28 sind mit den Profilholmen 9 verschweißt. Eine weitere steife Verbindung ist durch eine Anschlagplatte 11 an den Enden der Schlittenbahnen 15 vorgesehen, welche den Zwischenspalt 13 der Profilholme 9 versperrt und so den Verschiebeweg der Werkzeugschlitten begrenzt.

Die Schlittenbahnen 15 sind mit einer Längenskala 16 versehen, auf der die jeweiligen Abstände der Werkzeugschlitten zur Drehachse des Werkzeugträgers 3 ablesbar ist. Mit Hilfe der Längenskala lassen sich die Werkzeugschlitten in einfachster Weise in die gewünschte Radiallage bringen. Die Längenskala 16 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf einem der Profilholme 9 der Holmpaare angebracht.

Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht des Werkzeugträgers 3. Die Profilholme 9 der in der Zeichenebene liegenden Schlittenbahnen 15 und die senkrecht zur Zeichenebene liegenden Profilholme 9 sind durch eine Schweißnaht 25 miteinander verbunden. Die Bleche 28 zwischen den Profilholmen 9 benachbarter Schlittenbahnen 15 reichen nicht in den Bereich zwischen die parallelen Profilholme 9 der gleichen Schlittenbahn 15, so daß der Zwischenspalt 13 der Profilholme 9 zur Führung der Werkzeugschlitten durchgängig ist. In die Profilholme 9 ist in Längsrichtung der Schlittenbahnen 15 eine den Spalt 13 erweiternde Schulter 24 eingearbeitet, an der die Stützplatte zur Abstützung der Schraubenköpfe der Spannschrauben abstützbar ist. Zum Verstellen der Werkzeugschlitten ist die Schraubverbindung zu lösen und die Stützplatte wird entlang der Längsschulter 24 mit dem Schlitten verschoben. Die Schraubverbindung wird in der gewünschten Radiallage der Werkzeugschlitten wieder angezogen, so daß mit wenigen Handgriffen eine variable Einstellung des Arbeitsbereiches der Fräswerkzeuge möglich ist.

Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Seitenansicht, eine Vorderansicht und eine Draufsicht eines Werkzeugschlittens 12, welcher die Fräswerkzeuge 5 am freien Ende 21 des Frässchwertes 10 trägt. Für jeden Werkzeugschlitten 12 sind drei Fräswerkzeuge 5 vorgesehen, welche in Umfangsrichtung des Werkzeugträgers aneinandergereiht auf einem Werkzeugsteg 14 gehalten sind. Der Werkzeugsteg 14 ist auswärts bezüglich der Drehachse des Werkzeugträgers gewölbt. Die Fräswerkzeuge 5 sind austauschbar an dem gewölbten Werkzeugsteg 14 gehalten und derartig angeordnet, daß sie in einer gemeinsamen Spur liegen. Die drei Fräswerkzeuge 5, 5', 5" sind in Arbeits-Drehrichtung 29 vorlaufend geneigt angeordnet, wobei das in der Reihe der Fräswerkzeuge mittig liegende Fräswerkzeug 5 axial tiefer angeordnet sein kann. Das Fräswerkzeug 5 ist senkrecht zur Schlittenbahn des jeweiligen Werkzeugschlittens 12, das heißt in Umfangsrichtung des Werkzeugträgers ausgerichtet, während das in Drehrichtung vorlaufende Werkzeug 5' und das nachlaufende Werkzeug 5" zur Umfangsrichtung des Werkzeugträgers angestellt liegen. Das vorlaufende Fräswerkzeug 5' ist im Ausführungsbeispiel einwärts zur Drehachse geneigt und bearbeitet so die innenliegende Kante der Fräsnut des Schachtfräsers. Das nachlaufende Fräswerkzeug 5" ist in ähnlichem Neigungswinkel wie das vorlaufende Werkzeug 5' auswärts gerichtet.

Der Werkzeugsteg 14 überragt mit seiner Bogenlänge die Breite des Werkzeugschlittens 12. Der Schlitten 12 ist etwa T-förmig ausgebildet, wobei der Mittelabschnitt des T-Querschnittes den Gleitabschnitt 20 des Werkzeugschlittens 12 bildet, welcher zwischen die Profilholme der Schlittenbahnen reicht und dort geführt wird. Die Frässchwerter 10 fußen auf dem Rücken des Werkzeugschlittens und sind zu ihren Enden 21 trapezförmig erweitert, um die gebogenen Werkzeugstege 14 mit günstigem Kraftfluß großflächig abzustützen. Der Werkzeugschlitten ist mit zwei Gewindebohrungen 22 versehen, in die Spannschrauben zur Festlegung des Schlittens an dem Werkzeugträger einschraubbar sind.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine mögliche Ausgestaltung des Werkzeugschlittens 12, an denen die Fräswerkzeuge 5 des Fräskopfes 5 befestigt sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind pro Werkzeugschlitten und Frässchwert 10 drei Fräswerkzeuge 5 vorgesehen, welche auf dem auswärts gewölbten Werkzeugsteg 14 am Ende des Frässchwertes 10 angeordnet sind. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 bis 7 ist der axial vom Werkzeugschlitten 12 wegführende Axialabschnitt 18 des Frässchwertes 10 nicht direkt am Schlitten 12 befestigt, sondern vielmehr über einen Radialabschnitt 17 mit dem Werkzeugschlitten 12 verbunden. Der Radialabschnitt 17 des Frässchwertes 10 liegt dabei parallel zur Ebene der Schlittenbahn. Mit einem Frässchwert gemäß der vorliegenden Ausführung können die Werkzeuge 5 in eine Radiallage gebracht werden, welche weiter von der Drehachse des Fräskopfes entfernt liegt als der Rand des Werkzeugträgers, an dem der maximale Verstellweg der Werkzeugschlitten 12 begrenzt ist. Auf diese Weise können mit einem solchen Werkzeug Spurkreise der Fräswerkzeuge eingestellt werden, welche über den Durchmesser des Werkzeugträgers des Fräskopfes hinausgehen.


Anspruch[de]
  1. 1. Fräskopf zur Bearbeitung fester Oberflächen wie einer aus Asphalt, Beton oder dergleichen bestehenden Fahrbahndecke (2), welcher mit einem radial zur Drehachse (4) liegenden Werkzeugträger (3) rotierend antreibbar ist, wobei auf einer der Fahrbahndecke (2) zugewandten Unterseite des Werkzeugträgers (3) mindestens ein Fräswerkzeug (5) mit Abstand zur Drehachse (4) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fräswerkzeug (5) lösbar und radial verschiebbar an dem Werkzeugträger (3) angeordnet ist.
  2. 2. Fräskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fräswerkzeug (5) auf einem Werkzeugschlitten (12) getragen ist, welcher in einer radial verlaufenden Schlittenbahn (15) geführt ist und in wählbarer Radiallage festlegbar ist.
  3. 3. Fräskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere mit Fräswerkzeugen (5) versehene Werkzeugschlitten auf jeweils zugeordneten Schlittenbahnen (15) vorgesehen sind, welche um die Drehachse (4) gruppiert sind.
  4. 4. Fräskopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugschlitten (12) in gleichmäßiger Teilung um die Drehachse (4) angeordnet sind.
  5. 5. Fräskopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlittenbahnen (15) mit einer Längenskala (16) versehen sind, auf der die jeweiligen Abstände der Werkzeugschlitten (12) zur Drehachse (4) ablesbar sind.
  6. 6. Fräskopf nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschlitten (12) mittels einer Schraubverbindung in der Schlittenbahn (15) festlegbar ist.
  7. 7. Fräskopf nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlittenbahnen (15) durch statisch tragende Profilholme (9) des Werkzeugträgers (3) gebildet sind.
  8. 8. Fräskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei parallele Profilholme pro Schlittenbahn (15) vorgesehen sind, wobei der Werkzeugschlitten (12) in einem Zwischenspalt (13) der Profilholme (9) geführt ist.
  9. 9. Fräskopf nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugschlitten (12) in ihren zwischen den Profilholmen (9) geführten Abschnitten (20) mindestens eine Gewindebohrung (22) aufweisen, in die eine den Zwischenspalt (13) der Profilholme (9) durchsetzende Spannschraube (19) einschraubbar ist.
  10. 10. Fräskopf nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg der Werkzeugschlitten (12) durch einen Anschlag (11) begrenzt ist, welcher den Zwischenspalt (13) der Profilholme (9) versperrt.
  11. 11. Fräskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräswerkzeuge (5) an den freien Enden (21) von sich axial vom Werkzeugschlitten (12) erhebenden Frässchwertern (10) befestigt sind.
  12. 12. Fräskopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Frässchwert (10) zwischen einem zum freien Ende (21) reichenden Axialabschnitt (18) und dem Werkzeugschlitten (12) einen Radialabschnitt (17) aufweist, welcher parallel zur Ebene der Schlittenbahn (15) liegt.
  13. 13. Fräskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß pro Werkzeugschlitten (12) mehrere Fräswerkzeuge (5) vorgesehen sind, welche aneinandergereiht auf einem auswärts bezüglich der Drehachse (4) gewölbten Werkzeugsteg (14) gehalten sind.
  14. 14. Fräskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugsteg (14) fest mit dem freien Ende (21) des Frässchwertes (10) verbunden ist.






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