DE2750097A1

DE2750097A1 - Oberflaechenbearbeitungsmaschine

Info

Publication number: DE2750097A1
Application number: DE19772750097
Authority: DE
Inventors: Norbert Joseph Holz
Original assignee: HOLZ JUN ORVILLE HERMAN; HOLZ MABEL NETTIE; HOLZ NORBERT JOSEPH
Current assignee: Naigai Corp Sapporo Jp
Priority date: 1976-11-15
Filing date: 1977-11-09
Publication date: 1978-05-24
Also published as: BE860815A; GB1581191A; DE2750097C2; LU78506A1; JPS6218692B2; FR2370823A1; JPS5362329A; CA1086979A; FR2370823B1; US4046484A

Description

Patentanwälte 2 /50097

DIPL.-PHYS. JÜRGEN WEISSE DIPL.-CHEM. DR. RUDOLF WOLGAST

D 562o Velbert 11 - Langenberg, Bökenbusch 41 Postfach 11 o3 86 Telefon (o2127) 4ol9 Telex 8516895

Patentanmeldung Mabel N. Holz, 4 Citrus Drive, Palm Harbor, Florida 33563, USA

Orville H	. Holz	jr.,	244 East Irving	Park Road,	Roselle,	3351	2,	USA
Illinois	60 172,	USA
Norbert J	. Holz,	1125	New Hope Road,	Spring Hill	, Florida

Oberflächenbearbeitungsmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zur Bearbeitung frisch betonierter Oberflächen oder dergleichen, die mehrere, um allgemein vertikal verlaufende Achsen rotierende, im Abstand voneinander angeordnete Glättwerkzeuge, einen Bedienungssitz, einen Antrieb und eine Steuervorrichtung mit einem um zueineinander senkrechte Achsen verschwenkbaren Steuerhebel aufweist, mittels dessen an die Glättwerkzeuge eine Kraft zum Kippen derselben um deren Achse angelegt werden kann.

Solche Oberflächenbearbeitungsmaschinen sind in der deutschen Offenlegungsschrift 2327260 beschrieben. Die bekannten Oberflächenbearbeitungsmaschinen besitzen eine Steuervorrichtung, die sich aus einer Handsteuerung und einer Fußsteuerung zusammensetzt. Es hat sich insbesondere für den langdauernden Betrieb der Maschinen als wünschenswert herausgestellt, diese Steuervorrichtung in der Weise zu verändern, daß die gesamten Steuervorgänge allein mit einer Handsteuerung vorgenommen werden können.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht dementsprechend darin, eine Oberflächenbearbeitungsmaschine der vorgenannten Art zu schaffen, deren Arbeitsrichtung allein durch eine Handsteuerung einstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuervorrichtung einen um drei zueinander senkrechte Achsen jeweils unabhängig voneinander verschwenkbaren Steuerhebel aufweist. Dabei kann die Steuervorrichtung mit dem Steuerhebel betätigbare, jeweils einer der drei zueinander senkrechten Achsen zugeordnete Steuerglieder aufweisen, die unabhängig voneinander verstellbar sind. Ein Steuerglied kann eine Zugstange sein, deren Enden jeweils um eine der anderen beiden Achsen schwenkbar gelagert sind.

Die Handsteuerung der vorstehend beschriebenen Art wird mit Vorteil bei Oberflächenbearbeitungsmaschinen der eingangs genannten Art verwendet, die zwei Glättwerkzeuge aufweisen. Vorteilhafterweise ist die Zugstange bei einer mit zwei Glättwerkzeugen versehenen Maschine um eine Achse verstellbar, die senkrecht zur gemeinsamen Ebene der Glättwerkzeugachsen verläuft und das eine Glättwerkzeug, an dem die Zugstange angreift, ist allseitig schwenkbar und das andere Glättwerkzeug nur um die gesamte Achse schwenkbar an dem Rahmen gelagert. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Maschine als Ganzes eine hinreichende Stabilität erhält, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Kippbewegung für Steuerzwecke sich auf den Rahmen der Maschine überträgt. Im Gegensatz zur bekannten Ausführung solcher Oberflächenbearbeitungsmaschinen sind bei dieser Ausführung Universalgelenke nicht für alle Glättwerkzeuge vorgesehen. Dies ist auch nicht notwendig, wie sich gezeigt hat, um die gewünschte Kippsteuerung zu erreichen. Wird nämlich an dem allseitig schwenkbar gelagerten Glättwerkzeug eine quer zum Rahmen angreifende Kippkraft zur Einwirkung gebracht, so entsteht eine Reaktionskraft, durch die notwendigerweise etwa die gleiche Kippkraft an der gegenüberliegenden Seite des anderen Glättwerkzeuges wirksam wird, wenn dieses andere Glatt-

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werkzeug in Bezug auf eine Verbindungslinie, die horizontal in der gemeinsamen Ebene beider Achsen der Glättwerkzeuge verläuft, starr mit dem Rahmen verbunden ist. Dies tritt ein, weil der Rahmen auf keine andere Weise einer solchen Kippkraft ausweichen kann. Solche Kippkräfte, die an dem allseitig schwenkbar gelagerten Glättwerkzeug und dem Rahmen in Längsrichtung des Rahmens angreifen, werden nicht in ähnlicher Weise als Kippkraft auf das andere Glättwerkzeug übertragen, weil der Rahmen in dieser Richtung seine größte Stabilität besitzt.

Bei der bekannten Maschine dieser Art sind die Achsabstände der Glättwerkzeuge größer als die Summe ihrer Wirkungsradien, so daß zur Herstellung einer Überlappung der Arbeitsbereiche beider Glättwerkzeuge die Verbindungslinie zwischen ihren Achsen schräg zu der Bearbeitungsrichtung eingestellt werden muß. Dies hat jedoch den Nachteil, daß besondere Manöver an den Enden der Arbeitsstrecken notwendig werden, wenn diese Enden nicht parallel zur Verbindungslinie zwischen den Achsen der Glättwerkzeuge verlaufen. Eine Verbesserung ist hier dadurch erzielbar, daß die beiden Glättwerkzeuge in einem Achsabstand angeordnet werden, der kleiner als die Summe ihrer Wirkungsradien ist, und daß die Arbeitsglieder der Glättwerkzeuge auf Lücke zueinander angeordnet sind. Dadurch wird es möglich, die Verbindungslinie zwischen den Achsen der Glättwerkzeuge und die vorwärts oder rückwärts gerichtete Arbeitsbewegung der Maschine senkrecht zueinander einzustellen und die vorerwähnten Schwierigkeiten zu vermeiden.

Zur weitere Erhöhung der Stabilität kann der Rahmen eine die Glättwerkzeuge in ihrem Arbeitsbereich eng umfassende Umrandung aufweisen und der Bedienungssitz und der Antrieb können an dem Rahmen nahe dem mittig zwischen den Achsen der Glättwerkzeuge befindlichen Schwerpunkt der Maschine angeordnet sein. Dadurch wird erreicht, daß sich die Gewichte der Bedienungsperson und des Antriebs gleichmäßig auf beide Glättwerkzeuge verteilen, und gleichzeitig auch, daß unterschiedliche Gewichte der

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Bedienungsperson ohne Einfluß auf das Fortbewegungsverhalten der Maschine im Betrieb sind.

Nach der Erfindung werden somit durch eine einfache Handsteuerung betätigbare Oberflächenbearbeitungsmaschinen erhalten, besonders auch solche mit zwei Glättwerkzeugen, bei denen die nach vorn oder rückwärts weisende Arbeitsrichtung senkrecht zur Verbindungslinie zwischen den Achsen der beiden Glättwerkzeuge verläuft. Die Handsteuerung ist nicht nur besonders einfach, sondern auch so ausgebildet, daß jede Bewegung des Steuerhebels im Sinne der jeweils von der Bedienungskraft gewünschten Richtung oder Richtungsänderung erfolgt. Der Steuerhebel wird dementsprechend vorwärtsbewegt, wenn die Maschine sich vorwärtsbewegen soll, er wird rückwärts bewegt, wenn sich die Maschine rückwärts bewegen soll, er wird nach rechts verschwenkt, wenn sich die Maschine in seitlicher Richtung nach rechts bewegen soll, er wird nach links verschwenkt, wenn sich die Maschine nach links bewegen soll, jeweils ohne Drehung, und er wird um seine Achse im Uhrzeigersinn verschwenkt, wenn die Maschine sich im gleichen Sinn drehen soll und umgekehrt. Der Steuerhebel ist mit entsprechenden Steuergliedern in der Weise verbunden, daß die Bewegungen des Steuerhebels um die den drei Raumrichtungen entsprechenden Achsen unabhängig voneinander durchgeführt werden können, so daß jeweils nur eine der vorgenannten Bewegungsrichtungen resultiert. Der Steuerhebel ist aber auch so ausgebildet, daß gemischte Bewegungen durchgeführt werden können, woraus dann die entsprechenden gemischten Bewegungen der Oberflächenbearbeitungsmaschine resultieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt und wird nachfolgend anhand der Abbildungen und Bezugszeichen im einzelnen erläutert und beschrieben. Es zeigen

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Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Maschine;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Erfindung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Vorderansicht der Anordnung

des Steuerhebels und seiner Verbindungen bei der erfindungsgemäßen Maschine entsprechend der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 einen Vertikalschnitt entsprechend Fig. 3 entlang der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 eine diagrammartige Darstellung der Steuerverbindungen zu den Glättwerkzeugen bei der erfindungegemäßen Maschine; und

Fig. 6-11 schematische Darstellungen der Bewegungsrichtungen der Maschine nach Fig. 1 unter dem Einfluß der von der Steuervorrichtung ausgeübten Kippkräfte.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Maschine zur Oberflächenbearbeitung enthält einen Rahmen 11, an dem sich ein Bedienungssitz 12 abstützt und der selbst von einem Paar von Glättwerkzeugen R,L getragen ist. Die Glättwerkzeuge R,L werden von einem an dem Rahmen 11 angeordneten Antrieb 16 über eine Kette 17 und einer Umsteuerung 18 für das Glättwerkzeug R in entgegengesetzten Richtungen zueinander angetrieben. Jedes Glättwerkzeug R,L enthält einen Satz von Arbeitsgliedern 19. Die Glättwerkzeuge R,L sind so dicht zueinander angeordnet, daß sich ihre Arbeitsbereiche überlappen, wie Fig. 6 bis 11 zeigen, wobei die Arbeitsglieder jeweils eines Glättwerkzeuges in den

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Arbeitsbereich des anderen Glättwerkzeuges hineinreichen. Die Glättwerkzeuge R,L besitzen eine konstante Phasenbeziehung, so daß die Arbeitsglieder 19 ständig auf Lücke zueinander angeordnet sind. Dabei befindet sich jedes Arbeitsglied 19 des einen Glättwerkzeuges beim Durchgang durch die vertikale Axialebene 13 (das ist die Ebene, die den Rotationsachsen der beiden Glättwerkzeuge R,L gemeinsam ist) mit seinem vorderen Ende in etwa gleichen Entfernungen zu den benachbarten Arbeitsgliedern 19 des anderen Glättwerkzeuges.

Eine solche Oberflächenbearbeitungsmaschine kann in jeder gewünschten Richtung dadurch vorgetrieben werden, daß entsprechende Kippkräfte auf die Glättwerkzeuge R,L zur Einwirkung gebracht werden. Dadurch wird der Andruck des Glättwerkzeuges auf seiner Auflagefläche, also z.B. der frischbetonierten Oberfläche, an einer Stelle erhöht, während der Andruck auf der gegenüberliegenden Seite vermindert wird. Die Zunahme des Andrucks verursacht eine erhöhte Zugkraft, durch die die Bearbeitungsmaschine über das Glättwerkzeug in der Richtung vorgetrieben wird, in der dieser Zug wirksam ist. Durch geeignete Wahl der Orte des Andrucks sind in weitem Umfang variable Vortriebsbewegungen erreichbar.

Die grundsätzlichen Vortriebsbewegungen sind in den Figuren 6 bis 11 dargestellt, es sind jedoch tatsächlich auch Kombinationen dieser verschiedenen Bewegungen in den entsprechenden Zwischenrichtungen möglich. Für jede Vortriebsbewegung ist durch Pfeile an den Seiten der Glättwerkzeuge R,L die Rotationsrichtung jedes Glättwerkzeuges R,L angezeigt, und zwar an der Stelle, an der der erhöhte Andruck auf die zu bearbeitende Fläche wirksam wird. Dementsprechend wird durch die Pfeile in Fig. 6 angezeigt, daß der erhöhte Andruck in den Überlappungsbereichen anliegt, in denen die Glättwerkzeuge R,L sich in Rückwärtsrichtung bewegen, so daß die Maschine durch die Zunahme der Zugkraft bzw. Reaktionskraft vorwärts bewegt wird. Wird dagegen, wie in Fig. 7, der erhöhte Andruck an den

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gegenüberliegenden Seiten der Glättwerkzeuge R,L wirksam, an denen sich die Glättwerkzeuge R,L in Vorwärtsrichtung bewegen, so verursacht die erhöhte Zugkraft bzw. Reaktionskraft an diesen Stellen eine Rückwärtsbewegung der Maschine. Bei Ausübung des erhöhten Andrucks an jeweils der rechten Seite beider Glättwerkzeuge R,L (siehe Fig. 8) wird sich der zum rechten Glättwerkzeug R gehörige Teil der Maschine entsprechend der Reaktionskraft rückwärts bewegen, während das linke Glättwerkzeug L entsprechend den anderen Teil der Maschine vorwärtsbewegen wird, so daß die Kopplung beider Bewegungen zu einer Drehung der Maschine nach rechts führt, wobei keine oder nur eine geringe Fortbewegung in irgendeiner der anderen Richtungen erfolgt. Die gegenteilige Wirkung ist in Fig. 9 dargestellt, bei der der erhöhte Andruck an den linken Seiten der Glättwerkzeuge R,L bewirkt, daß sich die Maschine in entsprechender Weise nach links dreht. Erhöhter Andruck an der Rückseite des Glättwerkzeuges L und an der Vorderseite des Glättwerkzeuges R führt dazu, daß die Maschine gemäß Fig. 10 ohne gleichzeitige Verdrehung "krebsartig" seitlich nach rechts bewegt wird. Nach Fig. 11 bewegt sich die Maschine in entsprechender Weise nach links, wenn der erhöhte Andruck an den entgegengesetzten Stellen aufgebracht wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Maschine werden die erhöhten Andrücke durch Kippkräfte erzeugt, die auf die Achsen der Glättwerkzeuge R,L wirken und mittels eines einzigen Steuerhebels 20 aufgebracht werden, der vorzugsweise mit einer quer und horizontal dazu verlaufenden Lenkstange 21 zur Erzeugung eines Drehmomentes ausgerüstet ist. Wie am besten in Fig. 4 dargestellt ist, ist der Steuerhebel 20 L-förmig ausgebildet und um eine nach vorn verlaufende Achse in einer Buchse 22 schwenkbar, die von einer vertikal verlaufenden Wellenbuchse getragen ist, welche in einer Buchse 24 um eine vertikale Achse schwenkbar ist. Die Buchse 24 wird wiederum von einer Wellenbuchse 26 getragen, die auf einem Rohr 27 um eine horizontale, von rechts nach links verlaufende Achse und parallel zu der Axialebene verschwenkbar ist. Wie am besten in

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Fig. 3 dargestellt ist, ist das Rohr 27 beispielsweise durch Verschweißen an Rahmenteilen 28 befestigt (die starre Teile des Rahmens 11 sind).

Zur Vorwärtsbewegung der Maschine wird der Steuerhebel 20 nach vorn, das ist in Fig. 4 nach links verschwenkt. Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, wird dadurch eine Verschwenkung der ganzen Steuerhebelanordnung um das quer verlaufende Rohr 27 bewirkt, so daß der von diesem nach vorn verlaufende Zapfen 31 nach unten verschwenkt wird. Dadurch wird die Schwenkplatte 32 (ohne Verdrehung um den Zapfen 31) abgesenkt. Die T-förmige Schwenkplatte 3 2 (siehe Fig. 3) senkt dabei die Verbindungsstangen 33L und 33R ab, die wiederum die entsprechenden Hebel 34L und 34R nach unten drücken. Wie am besten Fig. 2 entnommen werden kann, greift der Hebel 34R, der an seinem anderen Ende an einen Ansatz 35 an dem Rahmen 11 angelenkt ist, an einer Gabel 36R an, die selbst so an das Lagergehäuse 37R des Glättwerkzeuges R angekoppelt ist, daß auf das Lagergehäuse 37R eine Kippkraft ausgeübt wird, die den Andruck der Arbeitsglieder 19 auf ihrer Auflagefläche bei ihrem Umlauf im Überlappungsbereich vergrößern, wie durch den Drehrichtungspfeil in Fig. 6 dargestellt wird. In ähnlicher Weise wird der Hebel 34L abgesenkt und drückt das damit verbundene Ende der Gabel 36L nach unten, so daß an das Lagergehäuse 37L eine Kippkraft angelegt wird, aus der sich ein erhöhter Andruck der Arbeitsglieder 19 des Glättwerkzeuges L an ihrer Arbeitsfläche ergibt, wenn sie bei ihrem Umlauf den Überlappungsbereich passieren. Die erhöhte Zugkraft auf beide Glättwerkzeuge R,L im Überlappungsbereich oder in der Mitte dieses Bereiches treibt die Maschine vorwärts.

Die Rückwärtsbewegung wird in ähnlicher Weise erreicht, außer daß die Verstellungen in umgekehrter Richtung vorgenommen werden. Wird daher der Steuerhebel 20 nach rückwärts gezogen, so wird durch die Verschwenkung der Steuerhebelanordnung um das Rohr 27 die Schwenkplatte 32 angehoben und damit die Hebel 34R

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und 34L, sowie die entsprechenden Enden der Gabeln 36R, 36L, so daß an die gegenüberliegenden Seiten der Glättwerkzeuge R,L ein erhöhter Druck angelegt wird; die Arbeitsglieder 19 bewegen sich an diesen Stellen vorwärts, so daß eine erhöhte Zugkraft erzeugt wird, die die Maschine in Rückwärtsrichtung antreibt, wie in Fig. 7 angedeutet ist.

Zu einer Bewegung der Maschine nach rechts unter Ausschluß aller anderen Bewegungen wird die Lenkstange 21 wie bei einem Steuerrad nach rechts gedreht, wobei die gesamte Steuerhebe lanordnung um die vertikale Wellenbuchse 23 verdreht und der Schwenkzapfen 38 nach rechts verschwenkt wird. Wie Fig. 3 entnommen werden kann, wird das untere Ende der Schwenkplatte 32 dann um den (feststehenden) Zapfen 31 gegen die Verbindungsstange 33R verschwenkt, wobei diese angehoben und die Verbindungsstange 33L abgesenkt wird. Wie bereits vorstehend im Zusammenhang mit der Vorwärtsbewegung erläutert wurde, wird bei einem Absenken der Verbindungsstange 33L auch der Hebel 34L und das diesem zugehörige Ende der Gabel 36L abgesenkt, so daß beim Umlauf der Arbeitsglieder 19 des Glättwerkzeuges L durch den Überlappungsbereich ein erhöhter Druck ausgeübt wird. In Bezug auf das Glättwerkzeug R ist die Situation unter diesen Umständen die gleiche wie vorstehend für die Rückwärtsbewegung beschrieben wurde, d.h. das Anheben der Verbindungsstange 33R und des Hebels 34R, sowie des damit verbundenen Endes der Gabel 36R verursacht eine Kippung des Glättwerkzeuges R nach außen, so daß ein erhöhter Druck an der dem Überlappungsbereich gegenüberliegenden Seite ausgeübt wird, wo die Arbeitsglieder 19 sich nach vorn bewegen. Dementsprechend wird von dem Glättwerkzeug R ein rückwärtsgerichteter Antrieb und von dem Glättwerkzeug L ein vorwärtsgerichteter Antrieb erzeugt, deren Ergebnis eine Verdrehung der Maschine nach rechts ist, wie Fig. 8 zeigt.

Wird jedoch die Lenkstange 21 nach links verschwenkt, so wird die Schwenkplatte 32 in entgegengesetzter Richtung verschwenkt, wodurch die entgegengesetzten Wirkungen hervorgerufen werden,

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wie sich aus der Anordnung der Pfeile in Fig. 9 ergibt, so daß sich die Maschine nach links verdreht.

Um eine seitwärts nach rechts oder links gerichtete Bewegung der Maschine ohne gleichzeitige Verdrehung zu erreichen, wird der Steuerhebel 20 um seine nach vorn durch die Buchse 22 verlaufende Achse nach rechts oder links verschwenkt. Dadurch wird keine irgendwie geartete Bewegung an der Schwenkplatte hervorgerufen, so daß auch keine der vorstehend beschriebenen Wirkungen entstehen, die durch eine Verstellung der Schwenkplatte 32 hervorgerufen werden. Der einzige Effekt, den diese Verschwenkung des Steuerhebels 20 bewirkt, besteht darin, daß die Zugstange 41 herangezogen oder weggestoßen wird, die durch ein Lager 44 und einen Zapfen 43 mit dem Steuerhebel 20 verbunden ist. Wie man am besten der Fig. 2 entnimmt, wird durch die Zugstange 41 ein Kniehebel 4 2 in der Weise verschwenkt, daß an der in Fig. 2 dargestellten Seite des Lagergehäuses 37R (oder einem damit starr verbundenen Kipphebel) eine aufwärts oder abwärts gerichtete Kraft ausgeübt wird. Das Lagergehäuse 37R ist allseitig schwenkbar an den Rahmen 11 angelenkt, also nicht nur um die Schwenkachse, an der wie vorbeschrieben die Gabel 36R angreift, sondern auch um eine Achse, die in einer zu dieser Schwenkachse senkrechten Ebene verläuft und in der Axialebene 13 liegt, und zwar durch den Schwenkhebel 45. Der Schwenkhebel 45 ist um eine in der Axialebene 13 verlaufende Achse schwenkbar an den Rahmen 11 angelenkt, und das Lagergehäuse 37R ist um eine zu der Axialebene 13 senkrechte Achse an den Schwenkhebel 4 5 angelenkt. Dadurch kann durch die Zugstange 41 auf das Lagergehäuse 37R eine Kippkraft in einer Richtung ausgeübt werden, in der eine erhöhte Zugkraft zwischen den Arbeitsgliedern 19 und der Auflagefläche an einer Stelle an der Vorderseite des Glättwerkzeuges R wie in Fig. 10 oder an der Rückseite wie in Fig. 11 entsteht. Es ist keine zum Glättwerkzeug L verlaufende Zugstange entsprechend der Zugstange 41 vorgesehen, wodurch der Eindruck hervorgerufen werden kann, daß die zur Erzeugung einer entgegengerichteten

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seitlichen Bewegung notwendigen Kippkräfte entgegengesetzt zu den Darstellungen in Fig. 10 und 11 nicht möglich ist. Das ist jedoch der Fall. In dem Maße, in dem der Kniehebel 42 in Fig. an seiner Seite des Lagergehäuses 37R nach oben gezogen wird, wird auf den unmittelbar benachbarten Teil des Rahmens 11 eine gleiche, nach unten gerichtete Gegenkraft erzeugt. Diese stellt eine an dem Rahmen 11 angreifende Kippkraft dar, die wiederum auf das Lagergehäuse 37L einwirkt, da dieses nicht um eine in der Axialebene 13 verlaufende Achse schwenkbar mit dem Rahmen 11 verbunden ist. Es ergibt sich so, daß die Gegenkraft zu einer an das Glättwerkzeug R zur Erzeugung einer seitwärts gerichteten Bewegung angelegten Kippkraft über den Rahmen 11 an das Glättwerkzeug L angelegt wird, und zwar in Gestalt einer im wesentlichen gleichen, aber entgegengerichteten Kippkraft. Da die Glättwerkzeuge R,L von gleicher Größe sind, kann man erwarten, daß die einander entgegengerichteten Kippkräfte gleiche Wirkungen hervorrufen.

Es ist erkennbar, daß jede der vorbeschriebenen Steuerbewegungen die anderen möglichen Steuerbewegungen unbeeinflußt läßt; dies, obgleich der Steuerhebel 20 in der Weise verstellt werden kann, daß zwei oder drei dieser Bewegungen kombiniert werden. Wie bereits erwähnt wurde, hat eine Verschwenkung des Steuerhebels 20 nach rechts oder links weiter nichts zur Folge als eine Verschiebung der Zugstange 41, da der Steuerhebel 20 lediglich innerhalb der Buchse 22 verschwenkt wird, ohne darüberhinaus eine andere Bewegung an dieser zu bewirken. Wird dagegen der Steuerhebel 20 nach rechts oder links verdreht, so bleibt dies ohne Wirkung auf die Zugstange 41, weil die Verbindung der Zugstange 41 mit dem Steuerhebel 20 über ein selbst-ausrichtendes Lager 44 erfolgt, das (bei Vertikalstellung des Steuerhebels 20) auf der verlängerten Achse der Wellenbuchse 23 zentriert ist. Die üblicherweise in solchen selbstausrichtenden Lagern zwischen den Innen- und Außenteilen vorhandenen Kugelflächen gestatten eine Verschwenkung des Innenteils mit dem Steuerhebel 20, ohne irgendeine Verstellung des Außenteils zu verursachen. Obgleich bei einer solchen

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Verstellung des Steuerhebels 20 die Schwenkplatte 32 so verschwenkt wird, daß die beschriebene Verdrehung der Maschine erzeugt wird, wird dadurch im wesentlichen keine vorwärts oder rückwärtsgerichtete Bewegung erzeugt, weil die Stellung des Zapfens 31 unverändert bleibt. Wird der Steuerhebel 20 nach vorn oder nach hinten verstellt, so bewirkt dies keine Verschwenkung der Schwenkplatte 3 2 und daher auch keine Drehung der Maschine; es wird dadurch auch nur eine geringe oder keine Längsverschiebung der Zugstange 41 hervorgerufen. Befindet sich der Mittelpunkt des selbstausrichtenden Lagers 46 (das die Zugstange 41 mit dem Kniehebel 42 verbindet) auf einer Verlängerung der Achse des Rohres 27, so wird eine Bewegung des selbstausrichtenden Lagers 44 entlang einem Bogen um diese Achse keine Verstellung des Kniehebels 42 bewirken.

Alle Verbindungen sind so gestaltet, daß die erforderliche Bewegungsfreiheit ohne Hemmung und mit nur geringem oder gar keinem Spiel gewährleistet ist. Beispielsweise (siehe Fig. 4 unten) gewährleistet die Kombination einer bündigen Verbindung durch den Stift 47 und das selbstzentrierende Lager 48 an der Verbindungsstange 33R alle notwendigen Freiheitsgrade der Bewegung, so daß das untere Ende der Verbindungsstange 33R wie dargestellt starr mit dem Hebel 34R verbunden werden kann. Die Verschwenkung des Hebels 34R um einen festen Schwenkpunkt (in der Ansicht nach Fig. 4 nach rechts versetzt; siehe den Ansatz 35 in Fig. 2) bewirkt, daß der Stift 47 einen bogenförmigen Weg beschreibt, aber dieser bogenförmige Weg wird durch die vorgenannten Bauteile zulässig.

Zwischen der Antriebsmaschine 16 und den Glättwerkzeugen R,L befindet sich ein Kupplungsglied. Im Falle eines Riemenantriebs zwischen dem Motor und den Glättwerkzeugen ist der Riemen für eine Antriebsübertragung zu lose, außer daß er durch eine Steuereinrichtung gespannt wird. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Riemen 57 vorgesehen, sowie eine Steuereinrichtung aus einer Kurbel 51 mit einem Handgriff 52, die an einem Hebel angreift, der mit einem Verbindungsglied 54 zusammen einen Schnappmechanismus zur Betätigung einer

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Spannwalze 56 bildet. Wird Handgriff 52 in die Freigabestellung bewegt, so wird die Spannwalze 56 zurückgezogen und läßt den Treibriemen 57 ungespannt, so daß er keine Antriebskraft vom Antrieb 16 auf die Glättwerkzeuge R,L überträgt.

Vorzugsweise ist ein weiterer Handgriff 61 zur Einstellung des Neigungswinkels der Arbeitsglieder 19 beider Glättwerkzeuge R,L vorgesehen. Die Steuerstangen 62 jedes Glättwerkzeuges R,L sind in üblicher Weise ausgebildet und über ein Universalgelenk 63 und eine Welle 64 mit einem Kettenrad 66 verbunden, das auf die Welle 64 aufgekeilt ist, wobei die beiden Kettenräder durch eine Kette 67 verbunden werden.

Unterhalb des Bedienungssitzes 12 befindet sich ein Gitter 69, an dessen Stelle auch irgendeine andere Plattform eingebaut sein kann.

Die vorstehend beschriebene, vereinfachte Steuereinrichtung für eine Oberflächenbearbeitungsmaschine mit zwei Glättwerkzeugen kann in einfacher Weise auch auf eine Maschine mit drei Glättwerkzeugen übertragen werden, wobei die dargestellten Steuergestänge durch zusätzliche Steuerglieder mit dem dritten Glättwerkzeug verbunden werden, um dieses mit Kippkräften entsprechend denen, die an die anderen beiden Glättwerkzeugen angelegt werden, zu beaufschlagen, so daß das dritte Glättwerkzeug die durch die anderen beiden Glättwerkzeuge hervorgerufenen Bewegungen unterstützt. Bei einer dreieckförmig aufgebauten Maschine mit drei Glättwerkzeugen liefert die Dreipunktabstützung die Rahmenstabilität, und alle drei Glättwerkzeuge sind mit dem Rahmen über üniversalgelenke verbunden. Daher können die Wirkungen der Steuerstange 41 auf alle drei Glättwerkzeuge erstreckt werden, wobei durch geeignete Mittel ermöglicht wird, daß alle drei Glättwerkzeuge zur Erzeugung der seitswärts gerichteten Fortbewegung zusammenwirken.

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Für die Herstellung der vorstehend beschriebenen Maschine hat sich als günstig erwiesen, den Maschinenrahmen 11 mit einer äußeren Umrandung in Gestalt einer Stange 71 zu versehen, die auch als Schutz für die Glättwerkzeuge R,L dient, wie in Fig. und 2 dargestellt ist; dies ist günstiger, als jedes Glättwerkzeug für sich mit einer getrennten Schutzumrandung zu versehen.

Der Zusammenbau der Steuerhebelanordnung wird einfach unter Verwendung von Splinten 7 3 vorgenommen. Einige davon dienen auch als Drucklager, wobei die Belastungen auch genügend gering sind, um keine große Abnutzung erwarten zu lassen. Wo es gewünscht oder sich als notwendig herausgestellt hat, können auch Ringlager verwendet werden.

An Stelle der Verschwenkung der Schwenkplatte 32 durch einen in einen Schlitz in der Schwenkplatte 32 eingreifenden Zapfen können auch Segmente von Kegelrädern verwendet werden, die derzeit in der Praxis vorgezogen werden. Ein solches Segment an der Schwenkplatte 3 2 würde koaxial mit einem Wellenstumpf 31 verlaufen und durch ein anderes Segment an der Wellenbuchse angetrieben, das durch eine Verdrehung der Wellenbuchse 23 um ihre Achse verdreht wird.

über Wellen angetriebene Zahnräder können auch zum Antrieb der Glättwerkzeuge R,L an Stelle des Riemenantriebs oder eines Kettenantriebs verwendet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß selbst bei von dem Antrieb 16 in beiden Richtungen ausgehenden Antriebswellen, die in entgegengesetzten Richtungen angetrieben werden, so daß die Umsteuerung an dem einen Glättwerkzeug entfallen kann, die am besten geeignete Kupplungswirkung durch einen Riemenantrieb erzielt wird.

Eine in der vorbeschriebenen Art aufgebaute Oberflächenbearbeitungsmaschine stellt eine außerordentlich einfache und stabile, steuerbare Bearbeitungsmaschine mit Selbstfahrantrieb für frischbetonierte Oberflächen u.dgl. dar. Zum Teil wird diese Einfachheit dadurch erzielt, daß bei den zwei Glättwerkzeugen R,L der Rahmen selbst dazu verwendet werden kann,

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eine senkrecht zu der Axialebene gerichtete Kippkraft zu übertragen, wenn eines der Glättwerkzeuge außer zur Verschwenkung in der Axialebene starr und das andere Glättwerkzeug auch in einer dazu senkrechten Richtung angelenkt ist. Wird eine solche quer gerichtete Kippkraft (senkrecht zur Axialebene 13) zwischen dem Rahmen 11 und diesem anderen Glättwerkzeug wirksam, so wird die Kippkraft in umgekehrter Richtung an das um diese Achse starr angeordnete Glättwerkzeug angelegt, so daß an den Glättwerkzeugen senkrecht zur Axialebene Kippkräfte in entgegengesetzten Richtungen angelegt werden. Durch die Anordnung des Antriebes 16 und des Bedienungssitzes 12 in der Weise, daß die Schwerpunkte der Maschine und der Bedienungskraft nahe einem Punkt auf der Axialebene und auf der Mitte zwischen den Achsen der beiden Glättwerkzeuge R,L liegen, wird erreicht, daß die Stabilität und die Gewichtsverteilung von unterschiedlichen Gewichten der Bedienungskräfte nicht beeinflußt werden. Die ganze Anordnung ist daher im wesentlichen an diesem Punkt im Gleichgewicht, da der Antrieb 16 unterhalb des Bedienungssitzes 12 angeordnet ist.

Der Aufbau der Oberflächenbearbeitungsmaschine wird dadurch wirtschaftlich gehalten, daß der Hauptrahmen 11 gleichzeitig auch als Schutz für die Glättwerkzeuge R,L dient. Das trägt zur Gewichtsersparnis bei und ist auch wünschenswert, um die Bearbeitungstätigkeit der Maschine sobald als möglich nach den Start beginnen zu lassen und um die Maschine zwischen ihren Einsätzen leichter handhaben zu können.

Die Maschine ist nicht nur einfach im Aufbau, sondern auch besonders einfach im Betrieb, indem die beiden Glättwerkzeuge R,L mit ihren Arbeitsbereichen in einem Uberlappungsbereich ineinandergreifen, so daß die Maschine in Richtung ihrer Breitseite fortbewegt werden kann, welche Richtung daher auch als Vorwärtsrichtung gewählt wird; dabei verbleibt zwischen den beiden Arbeitsbereichen der Glättwerkzeuge R,L keine unbearbeitete Zone. Die Fortbewegung in Richtung der Breitseite läßt beide Glättwerkzeuge R,L gleichzeitig die Kante oder das

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Ende der zu bearbeitenden Fläche erreichen, so daß zu deren vollständiger Bearbeitung keine zusätzlichen Manöver erforderlich werden.

Insbesondere besitzt die vorstehend beschriebene Oberflächenbearbeitungsmaschine aber unabhängig von der Anzahl der jeweils vorhandenen Glättwerkzeuge eine Steuerung für die Fortbewegung, die derart einfach ist, daß selbst ein Neuling in nur wenigen Minuten erlernen kann, die Fortbewegung der Maschine in allen ihren Verschiedenen Möglichkeiten zu steuern. Erreicht wird dies durch einen Steuerhebel 20, der um drei Achsen verstellbar ist, deren jede senkrecht zu einer von drei zueinander senkrechten Ebenen verläuft. Verstellung des Steuerhebels 20 um eine dieser Achsen bewirkt nur eine Art von Fortbewegungssteuerung und läßt die anderen unbeeinflußt. Die Verstellung kann jedoch auch um zwei oder drei Achsen gleichzeitig erfolgen, so daß die kombinierten Wirkungen der zwei oder drei Arten von Fortbewegung erreicht werden. Durch die Verwendung von Verbindungen, mittels derer die Bedienungskraft über den Steuerhebel 20 die Leistung zur Anlage der Kippkräfte erbringt, wird eine größtmögliche Vereinfachung und eine gewissermaßen auf Berührung ansprechende Kippeinwirkung erzielt.

Die vorstehend beschriebene Oberflächenbearbeitungsmaschine mit zwei Glättwerkzeugen R,L kann leicht auf einen Lastwagen o.dlg. zu Transportzwecken zwischen verschiedenen Einsatzorten verladen werden. Dazu wird sie vorzugsweise an beiden Enden mit abnehmbaren Rädern versehen (mit einer Lenk- und einer Zugstange an einem Ende), die auch die Verladung unterstützen und erleichtern, daß die Maschine auch genau an eine solche Arbeitsstelle gebracht werden kann, die mit dem Transportlastwagen nicht erreichbar ist.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

Maschine zur Bearbeitung frisch betonierter Oberflächen oder dergleichen, die mehrere, um allgemein vertikal verlaufende Achsen rotierende, im Abstand voneinander angeordnete Glättwerkzeuge, einen Bedienungssitz, einen Antrieb und eine Steuervorrichtung mit einem um zueinander senkrechte Achsen schwenkbaren Steuerhebel aufweist, mittels dessen an die Glättwerkzeuge eine Kraft zum Kippen derselben um deren Achse angelegt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung einen um drei zueinander senkrechte Achsen jeweils unabhängig voneinander verschwenkbaren Steuerhebel (20) aufweist.
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung mit dem Steuerhebel (20) betätigbare, jeweils einer der drei zueinander senkrechten Achsen zugeordnete Steuerglieder (32,38,41) aufweist, die unabhängig voneinander verstellbar sind.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerglied eine Zugstange (41) ist, deren Enden jeweils um eine der anderen beiden Achsen schwenkbar gelagert sind.
4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (41) bei einer mit zwei Glättwerkzeugen (R,L) versehenen Maschine um eine Achse verstellbar ist, die senkrecht zur gemeinsamen Ebene der Glättwerkzeugachsen verläuft, und daß das eine Glättwerkzeug (R), an dem die Zugstange (41) angreift, allseitig schwenkbar und das andere Glättwerkzeug nur um die genannte Achse schwenkbar an dem Rahmen (11) gelagert ist.

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5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsabstand der Glättwerkzeuge (R,L) kleiner als die Summe ihrer Wirkungsradien ist und die Arbeitsglieder (19) an den Glättwerkzeugen (R,L) auf Lücke angeordnet sind.
6. Maschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (11) eine eng an den Arbeitsbereich der Glättwerkzeuge (R,L) angepaßte Umrandung (71) aufweist und daß der Bedienungssitz (12) und der Antrieb (16) an dem Rahmen (11) nahe dem mittig zwischen den Achsen der Glättwerkzeuge (R,L) befindlichen Schwerpunkt der Maschine angeordnet sind.

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