DE3837819A1 - Fraesmaschine zum abtragen einer aus asphalt, beton oder dgl. bestehenden fahrbahndecke entlang einer beliebigen kontur - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fräsmaschine zum Abtra­ gen einer aus Asphalt, Beton oder dgl. bestehenden Fahrbahn­ decke nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Zum Abtragen von Fahrbahndecken aus Asphalt, Beton oder dgl. sind große Fräsmaschinen bekannt, die mit rotierenden Fräs­ walzen arbeiten. Die Arbeitsbreite einer derartigen Straßen­ baumaschine ist durch die Breite der Fräswalze bestimmt. Zwar können mit dieser Fräsmaschine in kurzer Zeit große Flächen abgetragen werden; Feinarbeiten wie Abfräsen des Fahrbahnbelages um einen Kanaldeckel oder dgl. sind mit einer derartigen Maschine jedoch nicht möglich. Daher müssen nach Ausführen der großflächigen Fräsarbeiten die verblei­ benden Feinarbeiten um im Fahrbahnbelag vorgesehene Einbau­ ten, am rechten und linken Fahrbahnrand, an Straßeneinmün­ dungen und dgl. per Hand ausgeführt werden, was sehr zeit­ aufwendig ist. Benötigt eine Fräsmaschine zum großflächigen Abtragen des Fahrbahnbelags eines Straßenabschnittes einen Tag, so ist für die noch auszuführenden Feinarbeiten ein weiterer Zeitaufwand von mehreren Tagen anzusetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fräsmaschine zu schaffen, mit der ein Abfräsen eines Belages wie eine Fahrbahndecke oder dgl. längs einer beliebigen Kontur mög­ lich ist.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruches 1 gelöst.

Die Fräsmaschine wird mittels des Antriebsmotors in Position gefahren und steht während der auszuführenden Fräsarbeit still. Die Bewegung des Fräskopfes erfolgt ausschließlich über den im Führungsrahmen geführten Wagen und den Tragarm. Der Fräskopf kann so in einer Ebene in X- und Y-Richtung be­ liebig verstellt werden, wobei zum Fräsen von Kurven die Stellbewegungen in X- und Y-Richtung sich überlagert sind. Mit der erfindungsgemäßen Fräsmaschine kann der Fräskopf entlang jeder beliebigen Kontur geführt werden, so daß ein rasches Ausführen der Feinarbeiten im Anschluß an ein groß­ flächiges Abtragen einer Fahrbahndecke mittels einer bekann­ ten Walzenfräsmaschine möglich ist.

Um die bei der Fräsarbeit auftretenden hohen Kräfte aufnehmen zu können, ist die Fräseinheit aus Antrieb, Fräswelle und Fräskopf an einer Fräskopfträgerplatte festgelegt, die ih­ rerseits am freien Ende des Tragarms angeordnet ist. Der Tragarm ist vorzugsweise ein Teleskoparm, der aus im Schnitt rechteckigen, vorzugsweise quadratischen Vierkantrohren be­ steht, um die hohen Kräfte ohne Verformung aufnehmen zu kön­ nen.

Der Wagen und der Teleskoparm sind durch vorzugsweise als hydraulische Kolben/Zylindereinheiten ausgeführte Stellvor­ richtungen in X- und Y-Richtung verstellbar.

Vorteilhaft ist das Fahrgestell der erfindungsgemäßen Fräs­ maschine mit höhenverstellbaren Rädern ausgeführt, so daß die Fräseinheit höhenfest am Tragarm angeordnet werden kann. Es kann auch zweckmäßig sein, die Fräseinheit höhenverstell­ bar am Tragarm zu befestigen und ein Fahrgestell mit höhen­ festen Rädern einzusetzen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt ist. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße Fräsmaschine in schematischer Darstellung,

Fig. 1a einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Fräseinheit der Fräsma­ schine nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen zylindrischen Fräskopf,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines als Balken­ kreuz ausgeführten Fräskopfes.

Die erfindungsgemäße Fräsmaschine besteht aus einem Fahrge­ stell 1, das über Räder 2 am Boden 3 abgestützt ist. Jedes Rad 2 ist an der im Schnitt vorzugsweise quadratischen Kol­ benstange 4 einer Kolben/Zylindereinheit 5 befestigt. Die aus Vierkantrohr gefertigte Kolbenstange ist in Pfeilrich­ tung 6 höhenverstellbar, so daß die Lage des Fahrgestelles 1 zum Boden 3 beliebig einstellbar ist. Zumindest die beiden in Fahrtrichtung 7 vorne liegenden Räder 2 sind um vertikale Lenkachsen 8 drehbar angeordnet, wozu zwischen Kolbenstange 4 und Rad 2 ein Drehkranz 4 a angeordnet ist. An dem Dreh­ kranz 4 a ist ein Rad 2 über einen Radträger 4 b drehfest festgelegt. Die Drehbewegung des Rades 2 ist ebenfalls hy­ draulisch gesteuert. Vorzugsweise sind alle vier Räder des Fahrgestelles um vertikale Lenkachsen 8 drehbar. Auf diese Weise ist das Fahrgestell leicht zu manövrieren.

Auf dem Fahrgestell 1 ist ein Antriebsmotor 9 angeordnet, der in Fahrtrichtung 7 etwa vor den hinteren Rädern 2 liegt. Der Antriebsmotor 9 ist vorzugsweise ein Verbrennungsmotor, der mit einem Hydraulikmotor 10 gekoppelt ist. Der Hydrau­ likmotor 10 speist - über das Steuerpult 11 - die Kolben/ Zylindereinheiten 5 der einzelnen Laufräder 2 sowie die an den einzelnen Laufrädern 2 angeordneten hydraulischen Rad­ nabenmotoren (nicht dargestellt). Die Lenkbewegung um die Lenkachsen 8 ist mittels eines am Steuerpult 11 vorgesehenen Lenkrades 12 hydraulisch gesteuert. Das Steuerpult 11 ist vorzugsweise auf einem nachfolgend näher beschriebenen Trag­ arm 19 angeordnet, so daß der Steuersitz 12 a den höchsten Punkt der Fräsmaschine bildet. Der Fahrer hat so einen für genaues Arbeiten erforderlichen freien Blick nach allen Sei­ ten.

Am in Fahrtrichtung 7 vorderen Ende des Fahrgestelles 1 ist ein Führungsrahmen 13 befestigt, der quer zur Fahrgestell­ längsachse 14 liegt. Die Querträger 15 des Führungsrahmens liegen dabei parallel zueinander in einem rechten Winkel zur Längsmittelachse 14 (Fig. 2). Die Querträger 15 haben U-för­ migen Querschnitt und liegen mit ihren Öffnungen einander zugewandt. Sie sind an ihren Enden durch parallel zur Längs­ mittelachse 14 verlaufende Längsträger 16 starr miteinander verbunden und ferner auf dem Rahmen des Fahrgestelles 1 festgelegt, vorzugsweise festgeschweißt. Wie aus dem in Fig. 1 längs der Linie I-I in Fig. 2 teilgeschnitten dar­ gestellten Rahmen 13 ersichtlich, ist in den U-förmigen Querträgern 15 ein Wagen 17 geführt. Dieser besteht im we­ sentlichen aus einem in der Ebene der Querträger 15 liegen­ den rechteckigen Rahmen, auf dessen Schmalseiten jeweils zwei Gleitrollen 18 angeordnet sind, die in dem U-Profil der Querträger gehalten sind. Auf dem Wagen 17 ist ein äußeres Vierkantrohr 19 befestigt und somit mit diesem quer zur Längsmittelachse 14 des Fahrgestelles 1 im Führungsrahmen 13 verfahrbar. Hierzu ist eine insbesondere hydraulische Stell­ vorrichtung 20 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel aus einer hydraulischen Kolben/Zylindereinheit besteht. Das vor­ dere Ende der Kolbenstange 21 ist am Wagen 17 angelenkt, während das hintere Ende des Zylinders 22 am Längsträger 16 festgelegt ist.

Im äußeren Vierkantrohr 19, dessen Mittelachse 24 parallel zur Längsmittelachse 14 liegt, ist ein inneres Vierkantrohr 25 axial verschieblich geführt. Zum axialen Ausfahren des inneren Vierkantrohrs 25 ist an einer Längsseite des äußeren Vierkantrohres 19 eine Stellvorrichtung 26 angeordnet, die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer hydraulischen Kolben/Zylindereinheit besteht. Das hintere Ende des Zylin­ ders 27 ist am hinteren Ende des Vierkantrohres 19 und das vordere Ende der Kolbenstange 28 am inneren Vierkantrohr 25 angelenkt. Mit der hydraulischen Kolben/Zylindereinheit 26 ist das innere Vierkantrohr 25 im Sinne des Doppelpfeiles 29 verfahrbar.

Wie aus der Draufsicht in Fig. 2 ersichtlich, steht der Füh­ rungsrahmen 13 seitlich über das Fahrgestell 1 über, so daß der Wagen bis seitlich neben das Fahrgestell verfahrbar ist. Die Länge des äußeren Vierkantrohres 19 ist ferner größer als die in Richtung der Längsmittelachse 14 gemessene Breite des Führungsrahmens 13. Vorzugsweise steht das Vierkantrohr 19 an seinem vorderen Ende weiter über als an seinem hinte­ ren Ende.

Die zueinander verfahrbaren Vierkantrohre 19, 25 bilden zu­ sammen einen Tragarm 30, der in Fahrtrichtung 7 (Fig. 1) über das vordere Ende des Fahrgestelles 1 hinausragt. Am vorderen Ende des inneren Vierkantrohres ist eine vertikale Trägerplatte 31 befestigt, deren dem Boden zugewandtes unte­ res Ende 32 etwas unterhalb der Höhe des Fahrgestelles 1 liegt. Das obere Ende der Trägerplatte 31 steht über das äußere Vierkantrohr 19 vertikal über.

Von der Trägerplatte erstrecken sich in Fahrtrichtung 7 nach vorne horizontale Halteflansche 33 bis 36, deren oberster Halteflansch 36 einen Antrieb 37, vorzugsweise einen hydrau­ lischen Getriebemotor hält. Vom Antrieb 37 führt durch die anderen Halteflansche 33 bis 35 eine Fräswelle 38, die an ihrem unteren Ende einen Fräskopf 39 trägt. Die - vorzugs­ weise aus Vollmaterial gefertigte - Fräswelle 38 ist in den Halteflanschen 33 bis 35 in Fachlagern gehalten und abge­ stützt. Zwischen dem Halteflansch 34 und dem Halteflansch 35 ist eine Lager- und Schmiervorrichtung 40 für die Fräswelle 38 vorgesehen. Ferner ist vorteilhaft je ein von oben und von unten wirkendes Drucklager vorgesehen.

Der Fräskopf 39 ist mittels eines Schnellverschlusses am un­ teren freien Ende der Fräswelle 38 drehfest gehalten und liegt unterhalb des unteren Endes 32 der Trägerplatte 31 auf der Höhe der Räder 2. Der Hydraulikmotor 37 ist über einen Hydraulikschlauch 41 mit dem Steuerpult 11 verbunden und wird in der Drehzahl vom Steuerpult aus geregelt. Der Fräs­ kopf ist auf diese Weise am Tragarm 30 höhenfest angeordnet.

Mit der erfindungsgemäßen Fräsmaschine kann entlang einer beliebigen Kontur die Fahrbahndecke abgefräst werden. Ist in der Fahrbahn zum Beispiel ein quadratischer Kanaldeckel 42 oder ein runder Kanaldeckel 43 vorgesehen, fährt die Fräsma­ schine in Position und der Fräskopf 39 wird in seiner Höhe durch Höhenumstellung der Laufräder eingestellt. Über die hydraulischen Stellvorrichtungen 20, 26 wird der Fräskopf 39 an den Kanaldeckel 43 oder den Schachtdeckel 42 herangefah­ ren. Durch Überlagerung der Stellbewegungen der Stellvor­ richtung 20, 26 wird der Fräskopf 39 längs der kreisrunden Kontur des Kanaldeckels 43 geführt. Muß entlang der Kontur eines Schachtdeckels 42 gefräst werden, wird die eine oder die andere hydraulische Stellvorrichtung unabhängig von der anderen angesteuert. Die Fräswelle wird mit etwa 50 Umdre­ hungen pro Minute angetrieben.

Der im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 verwendete Fräskopf ist in Fig. 3 im Schnitt vergrößert dargestellt. Er besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Körper 44 mit an einer Stirnseite vorgesehener, zentraler Aufnahme 45. Der zylindrische Körper ist etwa bis auf halbe Höhe und an seiner dem Boden 3 zugewandten Stirnseite 46 mit Fräszähnen 47 bestückt. Ferner sind an der äußeren Kante der Stirnseite 46 am Übergang zur Umfangsfläche 49 unter einem Winkel von 45° zur vertikalen Mittelachse 50 stehende Fräszähne 47 an­ geordnet. Diese liegen über den Umfang des Körpers 44 gleichmäßig verteilt. Die auf der Umfangsfläche 49 angeord­ neten Fräszähne sind schraubenlinienförmig angeordnet und bilden eine Windung, die in die auf der Kante stehenden Fräszähne 47 übergeht. Bei einem Fräsvorgang wird das gelö­ ste Material von der Windung erfaßt und vertikal nach oben transportiert.

Der Fräskopf 44 ist durch einen entsprechend ausgebildeten Schnellverschluß oder über einen Sicherungsbolzen 51 mit dem unteren Ende der Fräswelle 38 drehfest verbunden. Der Fräs­ kopf 39 ist so leicht auswechselbar an der Fräswelle 38 ge­ halten.

Neben dem zylindrischen Fräskopf 39 nach Fig. 3 ist auch ein Balkenfräskopf 39 a nach Fig. 4 einsetzbar. Dieser besteht aus zwei im rechten Winkel zueinander angeordneten Balken 52, 53, deren dem Boden zugewandte Längsseiten 54 gleichmä­ ßig mit Fräszähnen 47 besetzt sind. In gleicher Weise sind die außen liegenden Stirnseiten 55 der Balken 52, 53 mit Fräszähnen 47 besetzt. An der Kante 56 zwischen der äußeren Stirnseite 55 und der unteren Längsseite 54 ist ein Fräszahn 47 angeordnet, dessen Längsachse unter einem Winkel von etwa 45° zur vertikalen Mittelachse der Fräswelle liegt.

Die Fräszähne sind vorzugsweise in einer Reihe von der einen äußeren Stirnseite 55 über die Kante 56 und die Längsseite 54 zur anderen äußeren Stirnseite 55 angeordnet. Im Zentrum des Balkenkreuzes ist ferner eine Aufnahme 57 zum Befestigen des Fräskopfes 39 a an der Fräswelle 38 vorgesehen.

Vorteilhaft sind der Führungsrahmen 13, der Wagen 17 und der Tragarm 19 mit der Trägerplatte 31 sowie der Antriebseinheit als Baueinheit ausgeführt und können als Anbauteile an jede beliebige Straßenbaumaschine oder sonstiges Fahrzeug ange­ baut werden.

Claims (17)

1. Fräsmaschine zum Abtragen einer aus Asphalt, Beton oder dgl. bestehenden Fahrbahndecke, mit einem lenkbaren Fahrgestell (1) und einem darauf angeordneten Antriebs­ motor (9), gekennzeichnet durch einen auf dem Fahrgestell (1) quer zu dessen Längsmittelachse (14) angeordneten Führungs­ rahmen (13) für einen Tragarm (30), der sich in Fahrge­ stellängsrichtung (14) erstreckt und mit seinem einen Ende auf einem im Führungsrahmen (13) quer zur Fahrge­ stellängsrichtung (14) verfahrbaren Wagen (17) festliegt und das andere Ende des Tragarmes (30) über das Fahrge­ stell (1) hinausragt und einen zum Boden (3) gerichteten Fräskopf (39, 39 a) trägt.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (39, 39 a) über eine Fräswelle (38) mit einem am Ende des Tragarms (30) angeordneten Motor (37) verbunden ist.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräswelle (38) zwischen Motor (37) und Fräskopf (39, 39 a) mehrfach abgestützt ist.

4. Fräsmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräswelle (38) ein Voll­ material ist.

5. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräswelle (38) und der Antrieb (37) an einer sich vertikal erstreckenden Fräs­ kopfträgerplatte (31) angeordnet sind.

6. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (30) ein Tele­ skoparm ist, der über eine außen liegende Stellvorrich­ tung (26) in seiner Länge einstellbar ist.

7. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (30) im Quer­ schnitt rechteckig ausgeführt ist.

8. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (17) über eine quer zur Fahrgestellängsachse (14) angeordnete Stell­ vorrichtung (20) verfahrbar ist.

9. Fräsmaschine nach Anspruch 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (20, 26) eine hydraulische Stellvorrichtung ist.

10. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell (1) höhen­ verstellbar und der Fräskopf (39, 39 a) am Tragarm (30) höhenfest angeordnet ist.

11. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrahmen (13) das Fahrgestell (1) seitlich überragt und vorzugsweise aus zwei quer zur Fahrgestellängsachse (14) liegenden Quer­ trägern (15) besteht, die U-förmigen Querschnitt haben und mit ihren Öffnungen einander zugewandt liegen.

12. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (39) ein zylin­ drischer Grundkörper (44) ist, der auf seiner dem Boden (3) zugewandten Stirnseite (46) und der daran anschlie­ ßenden Umfangsfläche (49) mit Fräszähnen (47) besetzt ist.

13. Fräsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Umfangsfläche (49) angeordneten Fräszähne (47) eine schraubenlinien­ förmige Windung bilden, derart, daß sich in Verbindung mit der Drehrichtung eine vertikal nach oben gerichtete Förderbewegung ergibt.

14. Fräsmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf der zwischen Stirnfläche (46) und Umfangsfläche (49) gebildeten Kante (48) Fräs­ zähne (47) angeordnet sind, deren Längsmittelachse in einem Winkel von vorzugsweise 45° zur vertikalen Fräs­ wellenachse (50) liegen.

15. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Fräskopf (39 a) ein Bal­ kenkreuz ist, wobei die dem Boden zugewandten Längssei­ ten (54) sowie die äußeren Stirnseiten (55) mit Fräszäh­ nen (47) besetzt sind.

16. Fräsmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kante (56) zwischen der Längsseite (54) und der äußeren Stirnseite (55) je ein Fräszahn (47) angeordnet ist, der vorzugsweise unter einem Winkel von ca. 45° zur vertikalen Fräswellenachse (50) liegt.

17. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsrahmen (13) mit dem Wagen (17), dem Tragarm (30) und dem Fräskopf eine Anbaueinheit bildet.