EP1549471A2

EP1549471A2 - Fräsvorrichtung und verfahren zur fahrbahnoberflächenbearbeitung

Info

Publication number: EP1549471A2
Application number: EP03807854A
Authority: EP
Inventors: Friedrich Neher; Gerd Neher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-07-06
Also published as: WO2004033801A3; AU2003300468A8; DE10247214B4; DE10247214A1; AU2003300468A1; WO2004033801A2

Abstract

Fräsvorrichtung zur Bearbeitung von Fahrbahnoberflächen, mit einem Werkzeugträger und wenigstens einem an dem Werkzeugträger angebrachten Fräseinsatz, der wenigstens eine Schlichtschneide aufweist, um eine vorgegebene Rauhigkeit der Fahrbahnoberfläche zu erreichen.

Description

FRÄSVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR FAHRBAHNOBERFLÄCHENBEARBEITUNG

BESCHREIBUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zur Bearbeitung von Oberflächen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Vorrichtungen und Verfahren zur Bearbeitung von Asphalt-, Beton-, Stein-, und Ziegeloberflächen und Oberflächen ähnlicher Materialien, die beispielsweise Fahrbahn-, Straßen- und Gehwegoberflächen bilden.

Hintergrund der Erfindung

Bei vielen Oberflächen ist eine bestimmte Rauheit erforderlich, um gewünschte Wechselwirkungen einer solchen Oberfläche mit anderen Flächen zu erreichen. Beispielsweise sollen Oberflächen von Straßen, Fahrbahnen, Gehwegen und dergleichen (im Folgenden zusammenfassend als Straßen- oder Fahrbahnoberflächen bezeichnet) eine minimale Rauheit aufweisen, damit sie nicht zu glatt sind, um ein sicheres Fahren oder Gehen zu ermöglichen. Andererseits sollen solche Straßenoberflächen eine maximale Rauheit aufweisen, um beispielsweise Geräuschentwicklung beim Fahren darauf zu reduzieren oder den Kraftstoffverbrauch eines sich darauf bewegenen Fahrzeugs nicht nachteilig zu beeinflussen. Im Folgenden wird, ohne andere Oberflächen damit ausschließen zu wollen, beispielhaft auf Oberflächen von Straßen, Fahrbahnen, Gehwegen und dergleichen (kurz Straßenoberflä- chen) Bezug genommen.

Um der Oberfläche einer neuen Straße eine erhöhte Rauheit zu verleihen, ist es bisher üblich, den neuen Oberflächenbelag mit körnigem Material, beispielsweise Quarzsand, zu bestreuen. Danach wird die Straße zur Benutzung freigegeben, wobei auf der Straße fahrende Autos mittels ihrer Reifen Kräfte auf das körnige Material ausüben, die die Straßenoberfläche aufrauen.

Dieser Vorgehensweise hat mehrere Nachteile. Solange körniges Material (z.B. Quarzsand) auf der Straßenoberfläche vorhanden ist, kann die Straße nicht mit normaler Geschwindigkeit befahren werden, da aufgrund des körnigen Materials keine ausreichende zum sicheren

Fahren erforderliche Straßenhaftung gewährleistet werden kann. Des weiteren kann es aufgrund des körnigen Materials zu Beschädigungen der Fahrzeugreifen kommen. Des weiteren ist nicht gewährleistet, dass die gesamte Oberfläche eine gleichmäßige Rauheit aufweist. Vielmehr werden die Bereiche der Straßenoberfläche, auf denen sich viele Fahr- zeuge bewegt haben, früher eine erhöhte Rauheit aufweisen, als seltener befahrene Oberflächenbereiche, wie z.B. an den Rändern und in der Mitte der Straße.

Die Dauer einer solchen Straßenoberflächenbearbeitung wird üblicherweise anhand von empirischen Informationen festgelegt, die Angaben darüber bereitstellen, welche Rauheit einer Straßenoberfläche in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern (z.B. Straßenmaterial, Verkehrsaufkommen, Fahrzeuggewicht, Geschwindigkeit etc.) nach welcher Zeitdauer zu Erwarten ist. Diese Vorgehensweise erlaubt es allerdings nur näherungsweise, eine gewünschte Oberflächenrauheit zu erreichen. Außerdem erfordert die Entfernung des körnigen Materials einen hohen personellen und maschinellen Aufwand, wenn dieses nach der Bearbeitungsdauer entfernt wird, um eine zu hohe Rauheit der Straßenoberfläche zu vermeiden.

Grundsätzlich wäre es möglich, die Oberflächenrauheit im Bearbeitungszeitraum zu überprü- fen und die Bearbeitung dementsprechend fortzusetzen oder zu beenden. Auch hier kann nicht auf zuverlässige Weise eine bestimmte Oberflächenrauheit erreicht werden, da normalerweise nicht die gesamte Straßenoberfläche überprüft wird. Außerdem ist diese Vorgehensweise mit hohem personellen und maschinellen Aufwand verbunden. Daher wurden hierfür geeignete Messverfahren, wie zum Beispiel das SCRIM-Verfahren (Sideway-Force Coefficient Routine Investigation Machine) bisher nur für wissenschaftliche Untersuchungen verwendet. Erst im Rahmen im Folgenden diskutierter neuer gesetzlicher Regelungen ist es vorgesehen, solche Messverfahren auch zur regelmäßigen Beurteilung und Überprüfung von Straßenoberflächen einzusetzen.

Diese Probleme treten auch auf, wenn eine Straße aufgrund ihrer Benutzung eine unerwünschte Oberflächenbeschaffenheit aufweist. Beispiele hierfür sind Spurrillen aufgrund höher Beanspruchung, beispielsweise durch Lastkraftwagen, und abgefahrene Straßenoberflächen. Bei Straßen, deren Oberflächen Kopfsteinpflaster, Bodenplatten, Randsteine und dergleichen aufweisen, also keine im Wesentlichen ununterbrochene Fahrbahnoberflächen sind, kann eine hohe und lange Belastung auch dazuführen, dass einzelne Straßenoberflä- chenelemente nicht nur glatt, sondern auch gerundet werden.

Zur Instandsetzung von Straßen mit unerwünschter Oberflächeneigenschaft ist es üblich, zumindest die obere Schicht der Straßenoberfläche (Deckbelag) abzutragen und vollständig neu aufzubringen. Danach wird, wie beim Neubau einer Straße, körniges Material auf die neue Straßenoberfläche aufgebracht, um eine gewünschte Rauheit zu erzeugen.

Eine weitere Möglichkeit Straßen mit unerwünschten Oberflächeneigenschaften Instand zusetzen, besteht darin, den Straßenbelag in Richtung der Straße z. B. mit Meißeln grob abzutragen, bis beispielsweise Spurrillen, glatte und abgerundete Oberflächenbereiche entfernt sind. Diese Vorgehensweise ist nur dort möglich, wo das zum Aufbau der Straße verwendete Material in deren Oberflächenbereich ausreichend als Fahrbahnoberfläche verwendbares Material aufweist. Ferner entstehen bei diesem Verfahren in der resultieren- den Straßenoberfläche Längsrillen (Rillen in Fahrtrichtung), die zu hohen Fahrgeräuschen führen, und auf die Fahreigenschaften von sich darüber bewegenden Fahrzeugen, insbesondere Motorrädern, negativ beeinflussen.

Eine weitere Problematik ergibt sich aus neuen gesetzlichen Regelungen, die für Straßen- Oberflächen bestimmte Eigenschaften fordern. Demnach ist es erforderlich, dass eine

Straßenoberfläche eine vorgegebene Griffigkeit aufweist, die u.a. in Abhängigkeit der Art der Straße (z.B. Autobahn, Landstraße, etc.), der vorgesehenen, auf der Straße zulässigen Höchstgeschwindigkeit und der gleichen definiert wird. Hierbei kennzeichnet die Griffigkeit die Wirkung der Rauheit auf den Reibungswiderstand (Kraftschlussvermögen) zwischen einem Fahrzeugreifen und der (nassen?) Straßenoberfläche. Lösungen, diese neuen gesetzlichen Richtlinien einzuhalten, sind aber noch nicht bekannt.

DE 100 07 253 AI offenbart eine Fräswalze insbesondere zum Bearbeiten von Straßenbelägen, auf deren Mantelfläche verteilt eine Vielzahl von Meißeln angeordnet ist. Die einzelnen Meißel greifen bei Drehung der Walze in eine zu bearbeitende Oberfläche ein. Die Meißel weisen sich von den Meißelschäften her verjüngende Meißelköpfe auf, weshalb jeder Meißel für sich betrachtet eine rinnenförmige Vertiefung in der zu bearbeitenden Oberfläche erzeugt. Da die Meißel in Drehrichtung der Walzen versetzt zueinander so angeordnet sind, dass sich die Eingriffbereiche jeweils hintereinanderliegend angeordneter Meißel in die zu bearbeitende Oberfläche überlappen, erhält die zu bearbeitende Oberfläche ein welliges Profil mit verglichen zu den rinnenförmigen Vertiefungen der einzelnen Meißel kleineren rinnenförmigen Vertiefungen. Nachteilig ist hierbei, dass die bearbeitete Oberfläche keine im Wesentlichen plane Fläche ist, die in jedem Bereich die gleiche Griffigkeit aufweist. Vielmehr wird die Griffigkeit der bearbeiteten Oberfläche nicht durch deren Beschaffenheit auf der Oberfläche selbst, sondern durch deren Wellenform erreicht. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass diese Fräswalze auch dazu dient, Unebenheiten der zu bearbeitenden Oberfläche zu beseitigen. Daher ist diese Fräswalze nicht zur Bearbeitung von Oberflächen geeignet, bei denen möglichst wenig Material abgetragen werden soll.

DE 375 16 72 T2 offenbart ein Schneidelement für Werkzeuge, wie zum Beispiel Bohrer oder Bergbau-Schremmmeißel, mit einem Verbund-Abrasivkompakt, der aus einem mit einem Sinterkarbidträger verbondeten Abrasivkompakt besteht. Der Abrasivkompakt kann aus Diamant oder kubischem Bornitrid bestehen. Aufgrund der Form des Abrasivkompakts entstehen beim Bearbeiten einer Oberfläche rinnenförmige Vertiefungen. DE 44 16 250 Cl offenbart einen Halter für einen Gewinnungsmeißel, bei dem aus den Verschleißflächen des Halters hinter dem Meißel mit seinem Schneideinsatz in Schneidrichtung gesehen in mehreren Reihen nebeneinander zueinander fluchtend und/oder gegenein- ander versetzt angeordnete Verschleißschutzelemente vorgesehen sind. Die

Verschleißschutzelemente dienen nicht zur Bearbeitung von Oberflächen, sondern ausschließlich zum Schutz des Halters.

DE 39 16 373 AI offenbart eine Vorrichtung zum Aufrauen von Oberflächen von glatten Fahrbahnen aus Beton oder bituminösen Deckschichten. Diese Vorrichtung umfasst in einer Platte eingebettet und/oder daran befestigt beweglich gelagerte Kugeln oder kugellagerähnliche Vorrichtungen. Diese Platte ist an der Unterseite einer Vibrationsplatte angebracht, die regelbar vibrieren kann. Zur Bearbeitung einer Fahrbahnoberfläche werden die Kugeln oder kugellagerähnlichen Vorrichtung auf die Fahrbahn aufgesetzt und mittels der Vibrationsplatte in Vibration versetzt. Dadurch wird die Fahrbahnoberfläche aufgeraut bzw. angebrochen.

DE 32 27 221 AI offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Griffigkeit von Fahrbahnoberflächen. Dabei werden walzen-, tonnen-, rad- oder scheibenförmige Körper mit harten Mantelflächen unter hohem Druck mit oder ohne Vibration über eine zu bearbeitende Fahrbahnoberfläche gerollt. Durch die erhöhte Flächenpressung soll die Griffigkeit mit der Fahrbahnoberfläche verglichen mit einer Bearbeitung mit dem gleichen Körper ohne Druck verbessert werden.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Probleme bekannte Ansätze zur Oberflächenbearbeitung von Straßen zu beseitigen. Insbesondere soll die vorliegende Erfindung Lösungen bereitstellen, die eine schnelle, verschleißarme und günstige Oberflächenbearbeitung von Straßen ermöglichen, um auch gesetzliche, die Griffigkeit betreffende Regelungen erfüllen zu können.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Zur Lösung dieser Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Fräsvorrichtung bereit.

Die Fräsvorrichtung dient zur Bearbeitung von Fahrbahnoberflächen, wobei der Begriff "Fahrbahnoberfläche" Straßenbeläge beispielsweise aus Asphalt oder Beton, Start- und Landefläche für Flugzeuge beispielsweise aus Asphalt oder Beton, Gehwege, Hofbeläge, Hallenböden und Bodenbeläge beispielsweise aus Asphalt, Beton, Pflaster, Betonplatten, gepflasterte Straßen und Wege, Randsteine und dergleichen umfasst. Neben den genannten Materialien ist die Fräsvorrichtung zur Bearbeitung von Bims, Lavagegestein, Gasbeton, Ziegel, Granit, Steinzeug, steinähnlichen Materialien und dergleichen vorgesehen.

Die Fräsvorrichtung weist einen Werkzeugträger mit wenigstens einem daran angebrachten

Fräseinsatz auf. Die Anzahl an dem Werkzeugträger vorgesehener Fräseinsätze wird unter anderem davon beeinflusst, wie Fräseinsätze dimensioniert sind und welche Oberfläche im speziellen zu bearbeiten ist.

Erfindungsgemäß weist der wenigstens eine Fräseinsatz wenigstens eine Schlichtschneide mit einer Fräs/Schneideigenschaft auf, um eine vorgegebene Rauhigkeit der zu bearbeitenden Fahrbahnoberfiäche zu erreichen.

Es ist zu beachten, dass Begriffe, wie "Fräs...", "fräsen" etc., insbesondere eine Bearbeitung von Fahrbahnoberflächen angeben sollen, bei denen Fahrbahnmaterial durch Schneiden abgetragen wird.

Als Schlichtschneide ist insbesondere eine scharfe Schneide vorgesehen, um die Fahrbahnoberfiäche durch Schneiden zu bearbeiten. Im Gegensatz dazu ist die bekannte Vorgehens- weise zu sehen, Fahrbahnoberflächen mit Werkzeugen (z. B. Meißel) zu bearbeiten, mit denen Fahrbahnmaterial nicht geschnitten, sondern grob abgetragen (zertrümmert) wird.

Dadurch ist es möglich, einer Fahrbahnoberfiäche schon bei deren Bearbeitung eine vorgegebene, zuvor definierte Rauheit schon mit einer Schlichtschneide kontrolliert zu verleihen. Insbesondere wird die vorgegebene Rauhigkeit nämlich von jeder Schlichtschneide für sich betrachtet erreicht. Dies reduziert den bei der Bearbeitung erforderlichen Materialabtrag. Auch zusätzliche, der eigentlichen Fahrbahnbearbeitung nachgelagerte Schritte, z.B. das Aufbringen körnigen Materials werden durch die Erfindung vermieden. Des Weiteren können auf diese Weise die gesetzlichen, die Griffigkeit von Fahrbahnoberflächen betreffenden Regelungen erfüllt werden. Die Griffigkeit kennzeichnet die Wirkung der Rauheit auf den

Reibungswiderstand (Kraftschlussvermögen) zwischen einem Fahrzeugreifen und der Straßenoberfläche. Somit kann eine geforderte Griffigkeit eingehalten werden, wenn eine entsprechend vorgegebene Rauheit mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht wird.

Bei einer bevorzugten Ausführugsform ist die Fräs/Schneideigenschaft der wenigstens einen Schlichtschneide so beschaffen, dass beim Zusammenwirken der Schlichtschneide und der Fahrbahnoberfiäche eine Schnittfläche erzeugt wird, die für sich betrachtet die vorgegebene Rauhigkeit aufweist. Unter einer Schnittfläche ist hier insbesondere die Fläche zu verstehen, die auf der Fahrbahnoberfiäche unmittelbar unter der Schlichtschneide entsteht. Dadurch wird erreicht, dass jeder bearbeitete Fahrbahnoberflächenbereich für sich betrachtet die vorgegebene Rauhigkeit bereitstellt und dies nicht, im Gegensatz zum Stand der Technik, durch mehrere bearbeitete Fahrbahnoberflächenbereiche zusammen betrachtet zu bewerk- stelligen ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die wenigstens eine Schlichtschneide mit einer solchen Fräs/Schneideigenschaft versehen, dass sich beim Bearbeiten der Fahrbahnoberfiäche eine Arbeitsfläche ergibt, die die vorgegebene Rauhigkeit aufweist. Als Arbeitsfläche ist hier insbesondere die Fläche zu verstehen, die durch Bearbeitung der

Fahrbahnoberfiäche mittels der wenigstens einen Schlichtschneide erzeugt wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass die gesamte bearbeitete Fahrbahnoberfiäche die vorgegebene Rauhigkeit aufweist und, im Gegensatz zum Stand der Technik, keine Bereiche vorhanden sind, die eine abweichende Rauhigkeit haben. Des Weiteren wird es durch diese Ausfüh- rungsform ermöglicht, mit nur einer Schlichtschneide oder einer geringen Anzahl von

Schlichtschneiden eine gesamte Fahrbahnoberfiäche zu bearbeiten und trotzdem die vorgegebene Rauhigkeit zu erreichen.

Vorzugsweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgelegt, das eine Rauheit erreicht wird, die für eine Griffigkeit im Bereich von 0,40 μscrim und 0,7 μscrim sorgt.

Neben dem wenigstens einen derartigen Fräseinsatz ist es möglich, dass der Werkzeugträger weitere Fräseinsätze aufweist, die beispielsweise zur herkömmlichen Oberflächenbearbeitung dienen. Beispiel hierfür umfassen Fräseinsätze, um die zu bearbeitende Oberfläche plan oder in einer gewünschten Krümmung abzufräsen, die zu bearbeitende Oberfläche zu einer

Bearbeitung mittels der wenigstens einen Schlichtschneide vorzubereiten und dergleichen.

Vorzugsweise weist die wenigstens eine Schlichtschneide einen negativen Spanwinkel in einem Bereich von -5° bis 20° bezüglich zu der Richtung auf, in der sich die wenigstens eine Schlichtschneide relativ zu der bearbeiteten Oberfläche bewegt. Wenn beispielsweise der Werkzeughalter gedreht wird, wird der Spanwinkel der wenigstens einen Schichtschneide relativ zu der tangential zu dem Werkzeugträger auftretenden Bewegungskomponente des Fräseinsatzes festgelegt. Bei Drehung des Fräseinsatzes selbst kann der Spannwinkel der wenigstens einen Schlichtschneide relativ zu der Drehrichtung des Fräseinsatzes festgelegt werden.

Des Weiteren es ist bevorzugt, dass die wenigstens eine Schlichtschneide aus polykristallinem Diamant (PKW) oder kubischem Bornitrit (CBN) aufgebaut ist oder aus diesen Materialien hergestellte Segmente umfasst. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Ober- flächenbearbeitung trocken, d.h. ohne Verwendung eines Fräsfluids, vorgenommen werden kann. Dies ermöglicht es ferner, anfallendes Fräsgut einfach abzusaugen. Darüber hinaus ist hier, im Vergleich zum Fräsen mit herkömmlichen Fräsköpfen, ein geringerer Schneiddruck erforderlich, um mit der wenigstens einen Schlichtschneide die Oberfläche in gewünschter Weise zu bearbeiten. Diese führt unter anderem zu einer kostengünstigeren und umweltfreundlicheren Oberflächenbearbeitung.

Der Fräseinsatz kann auch wenigstens einen Vorschneider umfassen, der vor einer Oberflächenbearbeitung mittels der wenigstens einen Schlichtschneide eine vorgelagerte Oberflä- chenbearbeitung erlaubt. Als Vorschneider, der beispielsweise als Schruppschneide ausgeführt sein oder eine solche umfassen kann, ist insbesondere, vergleichbar zu der wenigstens einen Schlichtschneide, eine scharfe Schneide vorgesehen. Dadurch wird auch bei der vorgelagerten Bearbeitung Material der Fahrbahnoberfiäche durch Schneiden entfernt. Ein Zertrümmern oder grobes Abtragen von Fahrbahnmaterial, wie es beispielswei- se bei Verwendung von Meißel vorkommt, wird vermieden.

Vergleichbar zu der wenigstens einen Schlichtschneide, kann der wenigstens eine Vorschneider aus polykristallinem Diamant oder kubischem Bohrnitrit aufgebaut sein oder aus diesen Materialien hergestellte Segmente umfassen.

Es ist vorgesehen, den Fräseinsatz in Abhängigkeit davon auszuführen, in welche Richtung der Fräseinsatz bei der Bearbeitung bewegt werden soll. So ist es möglich, den Fräseinsatz als "rechten" Fräseinsatz auszuführen, wenn er bezüglich der zu bearbeitenden Oberfläche beim Bearbeiten z.B. eine nach rechts gerichtete Bewegungskomponente aufweist oder im Uhrzeigersinn bewegt wird. Dementsprechend wäre ein "linker" Fräseinsatz für Bearbeitungen mit nach einer links gerichteten Bewegungskomponente oder einer Bewegung im Uhrzeigersinn geeignet. Hierbei sollen die Bezeichnungen "rechts" und "links" aber nicht auf diese Bewegungen beschränkt verstanden werden. Vielmehr bezeichnen "rechts" und "links" Fräseinsätze, die für unterschiedliche (z.B. entgegengesetzte) Bearbeitungsbewegungen vorgesehen sind.

Als Werkzeugträger sind Werkzeugträger in Form einer Walze, eines Planmesserkopfs, einer umlaufenden Fräskette und eines Zirkularfräsers vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Fräsvorrichtung kann auch zwei und mehr Werkzeugträger umfassen.

Ferner ist es vorgesehen, den Werkzeugträger mit einem oder mehreren Fräseinsätzen auszustatten. Diese können in Abhängigkeit davon ausgeführt sein, in welche Richtung der oder die Fräseinsätze bei der Bearbeitung bewegt werden sollen. Wenn beispielsweise zwei als Planmesserköpfe ausgeführte Werkzeugträger verwendet werden, die in entgegengesetzter Richtung gedreht werden, können Fräseinsätze in entsprechender "rechter" und "linker" Ausführung verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass anfallendes Fräsgut optimiert entfernt (z.B. abgesaugt) werden kann.

Vorzugsweise ist der Werkzeugträger drehantreibbar, um den im wenigstens einen Fräseinsatz relativ zu der zu bearbeitenden Oberfläche zu bewegen. Alternativ oder ergänzend kann der wenigstens eine Fräseinsatz drehantreibbar sein, um die gewünschte zur Bearbeitung der Oberfläche erforderliche Relativbewegung zu erzeugen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Werkzeugträger so verstellbar ausgeführt, dass er an die Größe und/oder die Krümmung der zu bearbeitenden Oberfläche angepasst werden kann.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Fräsvorrichtung wird einer zu bearbeitenden

Fahrbahnoberfiäche eine, beispielsweise durch gesetzliche Vorgaben vorgegebene Rauhigkeit erreicht. Aufgrund der wenigstens einen Schlichtschneide können relativ glatte Fahrbahnoberflächen, d. h. Fahrbahnoberflächen mit geringer Griffigkeit erzeugt werden. Dies kann es erforderlich machen, eine erfindungsgemäß bearbeitete Fahrbahnoberfiäche beispielsweise in bestimmten Bereichen mit erhöhter Rauhigkeit bzw. Griffigkeit auszustatten. Beispielsweise kann es erforderlich sein, im Bereich von Fußgängerübergängen einen Fahrbahnoberflächen- bereich mit erhöhter Griffigkeit bereitzustellen, um die Trittsicherheit von Fußgängern beim Überqueren der Fahrbahn zu verbessern. Auch aus Lärmschutzgründen kann es erforderlich sein, eine erfindungsgemäß bearbeitete Fahrbahnoberfiäche in einem nachgelagerten Schritt zu bearbeiten, um eine Fahrbahnoberflächenbeschaffenheit zu erreichen, die beim Befahren der Fahrbahn für eine geringere Geräuschentwicklung sorgt. Für derartige Anforderungen, aber auch um Wasser von der Fahrbahn zu entfernen, kann eine im Folgenden genannte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

So ist es vorgesehen, dass die Fräsvorrichtung einen zusätzlichen Werkzeugträger umfasst, der wenigsten einen an dem zusätzlichen Werkzeugträger angebrachten zusätzlichen Fräseinsatz aufweist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der wenigstens eine zusätzliche Fräseinsatz wenigstens eine Schneide auf, um Rillen in der bearbeiteten Fahrbahnoberfiäche zu erzeugen. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Schneide des wenigstens einen zusätzlichen Fräseinsatzes so ausgebildet, dass bezüglich der Fahrtrichtung Querrillen in der Fahrbahnoberfiäche erzeugt werden. Des weiteren stellt die vorliegende Erfindung eine Straßenbearbeitungsvorrichtung, die eine erfindungsgemäße Fräsvorrichtung umfasst, und Verfahren zur Bearbeitung von Fahrbahnoberflächen bereit.

Kurzbeschreibung der Figuren

Bei der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, von denen zeigen:

Fig. 1A, IB und IC schematische Darstellungen von Fräseinsätzen mit zwei Schlichtschneiden und unterschiedlichen Befestigungseinrichtungen, Fig. IC eine Aufsicht auf die in Fig. 1A, IB und IC dargestellten Fräseinsätze,

Fig. 2A, 2B und 2B schematische Darstellungen von Fräseinsätzen mit jeweils einer

Schlichtschneide und unterschiedlichen Befestigungseinrichtungen, Fig. 2D eine Aufsicht auf die in Fig. 2A, 2B und 2C dargestellten Fräseinsätze,

Fig. 3A, 3B und 3C schematische Darstellungen von Fräseinsätzen mit jeweils einer

Schlichtschneiden und unterschiedlichen Befestigungseinrichtungen für eine Oberflächenbearbeitung in einer der Oberflächenbearbeitung mittels der Fräseinsätze von Fig. 2A, 2B und 2C entgegengesetzten Rich- tung,

Fig. 3D eine Aufsicht auf die in Fig. 3A, 3B und 3C dargestellten Fräseinsätze,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Fräseinsatzes mit einer Schlichtschneide und einem als Schruppschneide ausgeführten Vorschneider, Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Fräseinsatzes mit einer Schlicht- schneide und einem als Schruppschneide ausgeführten Vorschneider für eine Oberflächenbearbeitung in einer der Oberflächenbearbeitung mittels des Fräseinsatzes von Fig. 4 entgegengesetzten Richtung, Fig. 6A, 6B schematische Darstellungen von Ausführungsformen von Fräseinsätzen mit jeweils zwei Schlichtschneiden und einem Vorschneider und unter- schiedlichen Befestigungseinrichtungen,

Fig. 6C eine Aufsicht auf die in Fig. 6A und 6B dargestellten Fräseinsätze,

Fig. 7A, 7B und 7C schematische Darstellungen von weiteren Ausführungsformen von Fräseinsätzen mit jeweils zwei Schlichtschneiden und einem Vorschneider und unterschiedlichen Befestigungseinrichtungen, F Fiigg.. 7 7DD eine Aufsicht auf die in Fig. 7A, 7B und 7C dargestellten Fräseinsätze,

Fig. 8A, 8B schematische Darstellungen von Ausführungsformen von Fräseinsätzen mit jeweils zwei Schlichtschneiden und einem Vorschneider und unterschiedlichen Befestigungseinrichtungen für eine Oberflächenbearbei- tung in einer der Oberflächenbearbeitung mittels der Fräseinsätze von Fig. 6A und 6B entgegengesetzten Richtung,

Fig. 8C eine Aufsicht auf die in Fig. 8A und 8B dargestellten Fräseinsätze,

Fig. 9A, 9B schematische Darstellungen von weiteren Ausführungsformen von Fräseinsätzen mit jeweils zwei Schlichtschneiden und einem Vorschneider und unterschiedlichen Befestigungseinrichtungen für eine Oberflächenbearbeitung in einer der Oberflächenbearbeitung mittels der Fräseinsätze von Fig. 7A, 7B und 7D entgegengesetzten Richtung,

Fig. 9C eine Aufsicht auf die in Fig. 9A, 9B und 9C dargestellten Fräseinsätze, Fig. 10 eine schematische Darstellung eines als Walze ausgeführten Werkzeugträgers,

Fig. HA eine schematische Seitenansicht eines als Planmesserkopf ausgeführten Werkzeugträgers,

Fig. 11B eine schematische Darstellung einer Ansicht des Planmesserkopfes von Fig. HA von unten,

Fig. 12 eine schematische Darstellung eines mehrere Fräsköpfe umfassenden

Werkzeugträgers,

Fig. 13A eine schematische Darstellung eines als Fräskette ausgeführten

Werkzeugträgers von unten, Fig. 13B eine schematische Darstellung der Fräskette von Fig. 13A von der

Seite,

Fig. 14A eine schematische Darstellung eines als Zirkularfräsers ausgeführten

Werkzeugträgers von der Seite,

Fig. 14B eine schematische Darstellung des Zirkularfräsers von Fig. 14A von unten,

Fig. 15A und 15B schematische Darstellungen eines Fräseinsatzes zur Erzeugung von Querrillen,

Fig. 16A und 16B eine schematische Darstellung eines zur Verwendung mit Fräseinsätzen von Fig. 15 vorgesehenen Werkzeugträgers, und Fig. 17 eine schematische Darstellung einer Werkzeugträger von Fig. 16 umfassenden Vorrichtung zur Erzeugung von Querrillen in einer Fahrbahnoberfiäche.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Die in Fig. 1A, IB und IC dargestellten Fräseinsätze 2 unterscheiden sich durch als beispielhaft zu verstehende Möglichkeiten, an einem Werkzeugträger befestigt zu werden. Die in Fig. 1A und IC gezeigten Befestigungseinrichtungen 4A und 4B, die hier als in einem Fräseinsatzkörper 6 ausgeformte Bohrungen mit Innengewinde dargestellt sind, hängen u.a. davon ab, in Verbindung mit welchem Werkzeughaltertyp der Fräseinsatz 2 verwendet wird. Der in Fig. IB gezeigte Fräseinsatz 2 kann mittels einer Klemmverbindung oder dergleichen befestigt werden.

An ihrer bei Verwendung einer zu bearbeitenden Oberfläche gegenüberliegenden Stirnfläche 8 weisen die Fräseinsätze 2 jeweils zwei Schlichtschneiden 10 auf. Der Abstand zwischen den Schlichtschneiden 10 eines Fräseinsatzes 2 hängt u.a. von der Materialeigenschaft einer zu bearbeitenden Oberfläche, der beim Fräsvorgang auftretenden Relativbewegung zwischen den Schlichtschneiden und der zu bearbeitenden Oberfläche, der zu erreichenden Rauheit oder Griffigkeit der zu bearbeitenden Oberfläche und dergleichen ab. Bei einer zu bearbeitenden Oberfläche, die als Fahrbahn einer Straße dient, kann der Abstand zwischen den Schlichtschneiden 10 beispielsweise so gewählt werden, dass eine Griffigkeit von 0,46 - 0,60 μscrim (für Fahrgeschwindigkeiten zwischen 80 und 40 km/h) bei der Herstellung der Fahrbahnoberfiäche erreicht wird.

Um erzeugtes Fräsgut zu entfernen ist zwischen den Schlichtschneidern 10 eine quer zur vorgesehenen Bewegungsrichtung des Fräseinsatzes 2 kanalartige Struktur vorgesehen, die teilweise durch eine Ausnehmung des Körpers 6 gebildet werden kann.

Bei Verwendung wird der Fräseinsatz 2 in einer der durch die in Fig. 1A, IB und IC dargestellten Doppelpfeile angegebenen Richtung relativ zu einer zu bearbeitenden Oberfläche bewegt. Relativ zu dieser Bewegungsrichtung, die aufgrund einer translatorischen Bewegung und/oder einer Drehung des Fräseinsatzes 2 erreicht werden kann, weisen die Schlichtschneiden 10 einen negativen Spanwinkel α in einem Bereich von -5° bis 20° auf.

Die Schlichtschneiden 10, deren für eine Bearbeitung einer Oberfläche vorgesehenen Stirnflächen in Fig. IC dargestellt sind, sind im Wesentlichen aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) aufgebaut. Hierbei ist es vorgesehen, die Schlichtschneiden 10 aus derartigen Materialien einstückig und/oder aus Segmenten derartiger Materialien aufzubauen.

Vergleichbar zu den in Fig. 1A, IB und IC gezeigten Fräseinsätzen 2 unterscheiden sich die in Fig. 2A, 2B und 2C dargestellten Fräseinsätze 2' ist der Art ihrer Befestigung an einem Werkzeugträger. Für eine seitliche Befestigung oder eine Befestigung von der Seite, die der Stirnfläche 8' gegenüberliegt, sind die in Fig. 2A und 2C dargestellten Befestigungseinrichtungen 4A' und 4B' vorgesehen. Die in Fig. 2B dargestellte Ausführungsform kann mittels einer Klemmverbindung oder dergleichen befestigt werden. Die hier dargestellten Fräseinsätze 2' weisen jeweils eine Schlichtschneide 10' auf, die an dem Fräseinsatzkörper 6' an der Seite angeordnet sind, in der die Fräseinsätze 2' bewegt werden sollen. Diese vorgesehene Bewegungsrichtung beim Bearbeiten von Oberflächen ist in Fig. 2 durch die nach links weisenden Pfeile angedeutet.

In den in Bewegungsrichtung hinter den Schlichtschneiden 10' liegenden Bereichen des Fräseinsatzkörpers 6' ist dessen Stirnfläche 8' schrägverlaufend, abfallend gestaltet. Dies ermöglicht es, erzeugtes Fräsgut zu entfernen.

Die unter Bezugnahme auf die Schlichtschneiden 10 von Fig. 1 gemachten Ausführungen gelten ansonsten für die Schlichtschneiden 10' von Fig. 2.

Die in Fig. 3A, 3B und 3C dargestellten Fräseinsätze 2" entsprechen den in Fig. 2A, 2B und 2C dargestellten Fräseinsätzen 2' abgesehen davon, dass ihre vorgesehene Bewegungsrich- tung bei Bearbeitung einer Oberfläche der Bewegungsrichtung der Fräseinsätze 2' von Fig. 2A, 2B und 2C entgegengesetzt ist. Dies ist in Fig. 3 durch die nach rechts gerichteten Pfeile angegeben. Die Fräseinsätze 2" können als spiegelbildliche Ausführungen der Fräseinsätze 2' von Fig. 2 betrachtet werden. Dementsprechend gelten die unter Bezugnahme auf Fig. 2 gemachten Ausführungen entsprechend für die in Fig. 3 dargestellten Fräseinsätze 2".

Im Folgenden wird auf derart unterschiedlich ausgeführte Fräseinsätze 2' und 2" als "linke" und "rechte" Fräseinsätze Bezug genommen, wobei die Bezeichnungen "links" und "rechts" auf unterschiedliche (z.B. entgegengesetzte) Fräseinsatzbewegungsrichtungen verweisen.

Es ist möglich, dass die bei "linken" und "rechten" Fräseinsätzen 2' und 2" verwendeten Schlichtschneiden 10' und 10" und/oder Vorschneider 12' und 12" baugleich sind und die richtungsabhängigen Eigenschaften der Fräseinsätze durch die Verwendung entsprechender "rechter" und "linker" Fräskörper 6' und 6" erreicht werden. Ferner ist es möglich, für die Fräseinsätze 2' und 2" baugleiche Fräseinsätze zu verwenden, wobei die richtungsabhängi- gen Eigenschaften durch Einbau in entsprechender Orientierung (z.B. in entgegengesetzter Ausrichtung) erreicht werden.

Der in Fig. 4 dargestellte "linke" Fräseinsatz 11 weist eine Schlichtschneide 10' und einen Vorschneider 12 auf. In der durch den Pfeil angegebenen vorgesehenen Bewegungsrichtung ist die Schlichtschneide 10' hinter dem Vorschneider 12 angeordnet. Vorteilhafterweise ist (sind) die Schlichtschneide 10' und/oder der Vorschneider 12' aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) einstückig und/oder aus Segmenten derartiger Materialien aufgebaut. Die Schlichtschneide 10' und der Vorschneider 12' sind mittels eines vorteilhafterweise aus Hartmetall aufgebauten Einsatzes 13 an einem Fräseinsatzkörper 6' angeordnet. Zur Befestigung des Fräseinsatzkörpers 6' an einem Werkzeugträger ist eine Befestigungseinrichtung 4B vorgesehen.

Der Vorschneider 12 ist hier als Schruppschneide ausgeführt. Um bei Bearbeitung einer Fahrbahnoberfiäche eine gewünschte Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen, ist (sind) die Schlichtschneide 10' und/oder der Vorschneider 12' als scharfe Schneiden ausgeführt. Dadurch wird erreicht, dass bei einer Oberflächenbearbeitung Material durch Schneiden entfernt wird. Die bei Verwendung von Meißeln auftretenden Nachteile insbesondere aufgrund von Materialzertrümmerung werden dadurch vermieden. Diese Ausführung von Schlichtschneiden und/oder Vorschneiden ist bei allen hier beschriebenen Ausführungsformen vorgesehen.

Fig. 5 veranschaulicht einen im Vergleich zu dem Fräseinsatz von Fig. 4 "rechten" Fräseinsatz 2" mit einer Schlichtschneide 10" und einem Vorschneider 12, die mittels eines Einsatzes 13 an einem Fräseinsatzkörper 6" befestigt sind. Abgesehen von der durch den Pfeil angegebenen Bearbeitungsrichtung, die der Bearbeitungsrichtung für den Fräseinsatz von Fig. 4 entgegengesetzt ist, gelten die unter Bezugnahme auf Fig. 4 gemachten Ausführungen hier entsprechend.

Vergleichbar zu den in Fig. 1A und IB gezeigten Fräseinsätzen 2 unterscheiden sich die in Fig. 6A und 6B dargestellten Fräseinsätze 2' durch ihre Befestigungseinrichtungen 4A' und 4B'. Die Fräseinsätze 2' weisen ebenfalls jeweils zwei Schlichtschneiden 10' auf, für die die unter Bezugnahme auf Fig. 1 gemachten Ausführungen entsprechend gelten.

Im Gegensatz zu dem Körper 6 der Fräseinsätze 2 von Fig. 1 ist der Fräskörper 6' der

Fräseinsätze 2' vergrößert, um einen Vorschneider 12' anzuordnen. Der Vorschneider 12' ist relativ zu den Schlichtschneiden 10' so angeordnet, dass er in der in Fig. 4 durch die Pfeile angegebenen Bewegungsrichtung vor den Schlichtschneiden 10' in Wechselwirkung in einer zu bearbeitenden Oberfläche tritt.

Der Vorschneider 12' kann, vergleichbar zu den Schlichtschneiden 10 und 10' aus GKD oder CDN bzw. entsprechenden Segmenten ausgebaut sein. Zur Befestigung des Vorschneiders 12' ist es vorgesehen, einen Hartmetalleinsatz 14 zu verwenden, der als Schutz des Körpers 6' im Bereich des Vorschneiders 12' dient.

Wie in Fig. 6A und 6B durch den Abstand A angegeben, erstreckt sich der Vorschneider 12' in geringerem Maß von dem Körper 6' als die Schlichtschneiden 10'. Der "Höhenabstand" A hängt, vergleichbar zu dem Abstand zwischen den Schlichtschneiden 10 und 10', von dem in diesem Zusammenhang genannten Parametern ab. So kann beispielsweise bei einer zu bearbeitenden Oberfläche, die als Fahrbahn einer Straße dient, der Höhenabstand A zwischen dem Vorschneider 12 ^' und den Schlichtschneiden 10 ^' beispielsweise so gewählt werden, dass eine Griffigkeit von 0,46 - 0,60 μsc_rim (für Fahrgeschwindigkeiten zwischen 80 und 40 km/h) bei der Herstellung der Fahrbahnoberfiäche erreicht wird.

In dem Bereich zwischen dem Vorschneider 12' und der diesem benachbarten Schlichtschneide 10' ist der Körper 6' mit einer von dem Vorschneider 12' in Richtung zu der benachbarten Schlichtschneide 10' schrägverlaufenden Fläche ausgestaltet. Dies ermöglicht es, dass von dem Vorschneider 12' erzeugtes Fräsgut entfernt werden kann. Zu diesem Zweck ist auch zwischen den Schlichtschneidern 10' eine quer zur vorgesehenen Bewegungsrichtung des Fräseinsatzes 2' kanalartige Struktur vorgesehen, die teilweise durch eine Ausnehmung des Körpers 6' gebildet werden kann.

Wie sich aus Fig. 6C ergibt, sind der Vorschneider 12' und die Schlichtschneiden 10' in der durch die Pfeile angegebenen vorgesehenen Bewegungsrichtung des Fräseinsatzes 2' im Wesentlichen fluchtend zueinander angeordnet. Des weiteren weisen der Vorschneider 12' und die Schlichtschneiden 10' darstellungsgemäß in etwa gleich große Stirnflächen auf. Abweichend von der Darstellung in Fig. 2C ist es vorgesehen, unterschiedlich große Vorschneider 12' und Schlichtschneiden 10' zu verwenden. So kann beispielsweise ein Vor- Schneider 12' verwendet werden, der in seiner Abmessung quer zur vorgesehener Bewegungsrichtung (Pfeil) breiter als die Schlichtschneiden 10' ist.

Die in Fig. 7 dargestellten Ausführungsformen unterscheiden sich von denen in Fig. 6 dargestellten durch eine in Fig. 7B gezeigte Variante zur Klemmbefestigung an einem Werkzeugträger.

Des Weiteren unterscheiden sich die in Fig. 7 dargestellten Ausführungsformen durch die Anordnung der Vorschneider 12'. Hier sind die Vorschneider 12' unmittelbar in den Fräseinsatzkörper 6' eingebracht und befestigt. Dies erlaubt einen einfacheren Aufbau. Des Weiteren verhindern die Vorschneider 12', die sich über einen Teil der Stirnfläche erstrecken, die in der vorgesehenen Bewegungsrichtung weist, eine Beschädigung der Fräseinsatzkörper 6'.

Ansonsten gelten die unter Bezugnahme auf Fig. 6 gemachten Ausführungen für die in Fig. 7 gezeigten Fräseinsätze 2' entsprechend.

Die in Fig. 8A und 8B dargestellten Fräseinsätze 2" entsprechen den in Fig. 6A und 6B dargestellten Fräseinsätzen 2' abgesehen davon, dass ihre vorgesehene Bewegungsrichtung bei Bearbeitung einer Oberfläche der Bewegungsrichtung der Fräseinsätze 2' von Fig. 6A und 6B entgegengesetzt ist. Dementsprechend können die Fräseinsätze 2" als spiegelbildliche Ausführung der Fräseinsätze 2' von Fig. 6A und 6B betrachtet werden. Folglich gelten die unter Bezugnahme auf Fig. 6 gemachten Ausführungen entsprechend für die in Fig. 8 dargestellten Fräseinsätze 2".

Die in Fig. 9A, 9B und 9C dargestellten Fräseinsätze 2" entsprechen den in Fig. 7A, 7B und 7C dargestellten Fräseinsätzen 2" abgesehen davon, dass ihre vorgesehene Bewegungsrichtung bei Bearbeitung einer Oberfläche der Bewegungsrichtung der Fräseinsätze 2" von Fig. 7A, 7B und 7C entgegengesetzt ist. Dementsprechend können die Fräseinsätze 2" als spiegelbildliche Ausführung der Fräseinsätze 2" von Fig. 7A, 7B und 7C betrachtet werden. Folglich gelten die unter Bezugnahme auf Fig. 7 gemachten Ausführungen entsprechend für die in Fig. 9 dargestellten Fräseinsätze 2".

Zur Anordnung von Fräseinsätzen in einer Oberflächenbearbeitungsvorrichtung (z.B. Stra- ßenbearbeitungsmaschine) wird eine als Werkzeughalter bezeichnete Halterung verwendet.

In Fig. 10 ist ein als Walze ausgeführter Werkzeughalter 20 veranschaulicht, an dessen äußerer Umfangsfläche 22 Fräseinsätze 2 angeordnet sind (die Bezeichnung "Fräseinsätze 2" umfasst im Folgenden alle oben beschriebenen Fräseinsätze 2, 2' und 2"). Wie in Fig. 10 durch den Doppelpfeil angegeben, kann die Walze 22 sowohl im Uhrzeiger- als auch im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden. Bei Verwendung von unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Fräseinsätzen 2 ist es möglich, die Walze 22 während einer Oberflächenbearbeitung in beide Richtungen zu drehen. Demgegenüber sollte die Walze 22 bei Verwendung von unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 9 beschriebenen Fräseinsätzen nun in einer Richtung gedreht werden, nämlich in der die Schlichtschneiden lO'/lO" in der Bearbeitungsebene weisen bzw. der Vorschneider 12'/12" vor den Schlichtschneiden 10'/10" in Wechselwirkung mit einer zu bearbeitenden Oberfläche tritt.

Insbesondere ist es bei der Walze 20 vorgesehen, dass sich die von einzelnen Schlicht- schneiden lO/lO'/lO" bearbeiteten Bereiche einer Fahrbahnoberfiäche nicht überlappen. Da jede Schlichtschneide lO/lO'/lO" für sich betrachtet, einer zu bearbeitenden Oberfläche die gewünschte Rauhigkeit verleiht, reicht es aus, wenn ein Bereich der Oberfläche einmal in Wechselwirkung mit einer Schlichtschneide 10/10710" tritt. (Anmerkung: in Fig. 10 sind Fräseinsätze 2/2'/2" dargestellt. Die vorgesehene Anordnung von Schlichtschneiden lO/lO'/lO" derart, dass deren Oberflächenbearbeitungsbereiche sich nicht überlappen, ist in

Fig. 10 nicht explizit dargestellt.)

Ferner ist es vorgesehen, dass die Schlichtschneiden 10/10710" an der Walze 20 so angeordnet sind, dass sich die bei Drehung der Walze 20 ergebenden Kreisbahnen von Schlicht- schneiden lO/lO'/lO" nicht überschneiden, die bezüglich der Längsachse der Walze 20 unterschiedlich positioniert sind. Fräseinsätze 2/272", die bezüglich einer Kreisbahn hintereinander angeordnet sind, können Schlichtschneiden 10/10'/10" aufweisen, deren Kreisbahnen sich wenigstens teilweise überlappen. Auf diese Weise können bei Bearbeitung einer Fahrbahnoberfiäche höhere Umdrehungszahlen (beispielsweise bei gleichbleibender Vorschubgeschwindigkeit) und/oder höhere Vorschubgeschwindigkeiten (beispielweise bei gleichbleibender Umdrehungszahl) für die Walze 20 verwendet werden. Ferner werden so Verschleißerscheinungen an den Schlichtschneiden 10/10710" reduziert, da sich Schlichtschneiden lO/lO'/lO" mit sich wenigstens teilweise überlappenden Kreisbahnen beim Bearbeiten einer Fahrbahnoberfiäche abwechseln.

Die obigen Ausführungen hinsichtlich von Schlichtschneiden lO/lO'/lO" bei der Walze 20 gelten entsprechend für Vorschneider 12'/12".

Bei der in Fig. HA und 11B dargestellten Ausführungsform wird ein Planmesserkopf 30 als

Werkzeugträger verwendet. An der Stirnfläche 32 des Planmesserkopfs 30, die bei Verwendung einer zu bearbeitenden Oberflächen gegenüberliegt, sind Fräseinsätze 2 angeordnet. Wie in Fig. HA zu sehen, weist der Planmesserkopf 30 jeweils benachbart zu den Fräseinsätzen 2 Ausnehmungen 34 auf. Die Ausnehmungen 34 dienen zur Entfernung von durch die Fräseinsätze 2 erzeugten Fräsguts. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die

Ausnehmungen 34 hinsichtlich der durch den Pfeil in Fig. 9B angegebenen, vorgesehenen Drehrichtung des Planmesserkopfes 30 jeweils vor einem entsprechenden Fräseinsatz 2 angeordnet. Dadurch kann sich bei Verwendung erzeugtes Fräsgut vor den Fräseinsätzen 2 in den Ausnehmung 34 sammeln und entfernt werden. Abweichend von der dargestellten Ausführung ist es möglich, Ausnehmungen jeweils "vor" und "hinter" den Fräseinsätzen 2 anzuordnen. Dies erlaubt es, den Planmesserkopf 30 in beide Richtungen zu drehen, ohne den Planmesserkopf 30 und die Fräseinsätze 2 durch Fräsgut zu beschädigen. Vergleichbar zu der Walze 22 ist auch bei dem Planmesserkopf 30 bei Änderung der Drehrichtung zu berücksichtigen, ob die Fräseinsätze 2 Vorschneider 12'/12" aufweisen oder nicht.

Zur Bearbeitung größerer Flächen ist es wie in Fig. 12 veranschaulich, vorgesehen, mehrere Planmesserköpfe 30 anzuordnen. Wie sich aus dieser Darstellung ergibt, sind die Planmesser 30 versetzt angeordnet, um eine gleichmäßige Oberflächenbearbeitung zu erreichen. Dabei kann es, wie dargestellt, Oberflächenbereiche geben, die von mehreren Planmesserköpfen 30 bearbeitet werden. Durch eine entsprechende Anordnung bei der Planmesserköpfe 30 relativ zueinander kann, falls erforderlich oder gewünscht, verhindert werden, das ein Oberflächenbereich einer zu bearbeitenden Oberfläche von mehreren Planmesserköpfen 30 bearbeitet wird. Um zwischen den Planmesserköpfen 30 anfallendes Fräsgut zu entfernen, können die Planmesserköpfe 30 gruppenweise, abwechselnd, oder dergleichen in unterschiedliche Richtungen gedreht werden.

Ein weiterer Vorteil der in Fig. 12 veranschaulichten Ausführung besteht darin, dass durch Änderung der Position der Planmesserköpfe 30 relativ zueinander unterschiedlich große Oberflächenbereiche bearbeitet werden können. Des weiteren ist es möglich, die Planmes^¬ serköpfe 30 in vertikaler Richtung (d.h. senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 12) unterschiedlich anzuordnen oder gesteuert zu positionieren, um beispielsweise gekrümmte oder bombierte Oberflächen optimal bearbeiten zu können. Die Einstellung der Anordnung der Planmesserköpfe 30 relativ zueinander sowohl in horizontaler Richtung (d.h. in der Zeichnungsebene von Fig. 12) als auch in vertikaler Richtung kann manuell oder elektrisch/elektronisch steuert vorgenommen werden. In beiden Fällen können Vorrichtungen, wie z.B. Abstandsmesssysteme, verwendet werden, um die zur Einstellung erforderlichen Parameter zu ermitteln.

Bei der in Fig. 13A dargestellten Ausführung wird eine Fräskette 40 als Werkzeugträger verwendet. Die Fräskette 40 ist eine um Rollen 42, Räder, Walzen, oder dergleichen umlaufende Kette, deren durch den Doppelpfeil Pl angegebene mögliche Bewegungsrichtungen in einer Ebene im Wesentlichen parallel zu einer zu bearbeitenden Oberfläche verlaufen. Die bezüglich möglicher Bewegungsrichtungen und Bewegungsrichtungsänderungen unter Bezugnahme auf vorherige Figuren gemachten Ausführungen gelten hier entsprechend.

Zur Bearbeitung einer Oberfläche wird die Fräskette 40 und damit die an dieser angeordne- ten Fräseinsätze 2, 2', 2" bewegt. Dies kann beispielsweise durch eines oder mehrere der Räder 42 oder durch ein, in Fig. 13A nicht dargestelltes, Antriebsglieds (z.B. Zahnrad) erfolgen.

Durch eine Änderung der Anordnung der Räder 42 relativ zueinander in der horizontalen (d.h. Zeichnungsebene von Fig. 13A) kann die bearbeitbare Fläche variiert werden. Dies ist in Fig. 13A durch den Pfeil V angegeben. So ist es beispielsweise möglich, Oberflächen mit einer Erstreckung in einer Richtung von bis zu mehreren Metern (z.B. 6, 10, .... Metern) zu bearbeiten.

Des weiteren ist es vorgesehen, die Räder 42 relativ zueinander in der Vertikalen (d.h. senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 13A) unterschiedlich anzuordnen oder gesteuert zu positionieren. Dies kann beispielsweise durch hydraulische, pneumatische, und/oder elektrische Positioniereinrichtungen erfolgen. Auf diese Weise kann die in Fig. 13A dargestellte Fräsvorrichtung auf nicht plane Oberflächen angepasst werden, z.B. gekrümmte oder bombierte Oberflächen.

Im Allgemeinen ist es vorgesehen, die Fräskette 40 mit ihrer Unterseite (d.h. die Seite der Fräskette 40, die mit Fräseinsätzen 2 ausgestattet ist) im Wesentlichen parallel zu einer zu bearbeitenden Oberfläche auszurichten. Es ist aber auch möglich, wie in Fig. 13B veranschaulicht, die Fräskette 40 so auszurichten, dass lediglich in bestimmten Bereichen die Fräseinsätze 2 der Fräskette 40 mit einer zu bearbeitenden Oberfläche in Wechselwirkung treten. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Fräskette 40 bezüglich einer zur bearbeitenden Oberfläche O schräg verlaufend betrieben wird. Dadurch kann erreicht werden, dass der in der durch den Pfeil P2 angegebenen Bewegungsrichtung der Fräskette 40 vorne liegende Bereich derselben die Oberfläche O in einem Bearbeitungsbereich BB kontaktiert. Demgegenüber ist der in der durch den Pfeil P2 angegebenen Bewegungsrichtung dahinterliegende Teil der Fräskette 40 von der zu bearbeitenden Oberfläche O beabstandet. Dies hat Vorteile, wenn zu bearbeitende Oberflächen so gekrümmt sind, dass eine parallele Ausrichtung der Unterseite der Fräskette 40 erschwert oder gar nicht möglich ist. Außerdem erlaubt eine mit der in Fig. 13B vergleichbaren Führung der Fräskette 40, anfallendes Fräsgut hinter dem Bearbeitungsbereich BB zu entfernen. Alternativ ist es vorgesehen, bei der in Fig. 13A gezeigten Anordnung Fräseinsätze 2 an der mit A bezeichne- ten Seite der Fräskette 40 anzuordnen. Dies stellt eine Anordnung bereit, die vertikal ausgerichtet zur Bearbeitung von Fahrbahnoberflächen geeignet ist.

In Fig. 14A und 14B ist ein als Zirkularfräser 50 ausgebildeter Werkzeugträger dargestellt. Die einer zu bearbeitenden Oberfläche gegenüberliegende Stirnfläche 8 weist Vorschneider 12 und Schlichtschneiden 10 auf. Entgegen der dargestellten Ausführungsform ist es möglich, auf die Vorschneider 12 zu verzichten und/oder einzeln angeordnete Schlichtschneiden 10 oder Schlichtschneiden 10 zu verwenden, die in Gruppen von zwei und mehr Schlichtschneiden angeordnet sind. Des Weiteren ist es möglich, anstelle der in Fig. 14B gezeigten Fräseinsätze 2, einzelne Vorschneider (12) und/oder einzelne Schlichschneiden (10) zu verwenden. Dies ist in Fig. 14B durch mit Klammern versehenen Bezugszeichen angedeutet.

Des Weiteren weist der Zirkularfräser 50 in seiner im Wesentlichen senkrecht zu der Stirnseite 8 verlaufenden Umfangsfläche ausgeformte Nuten, Kanäle oder dergleichen auf. In diesen sind einzelne oder, wie dargestellt, mehrere Fräseinsätze 2 angeordnet. Diese seitlichen

Fräseinsätze 2 ermöglichen die Bearbeitung von Oberflächen, die im Wesentlichen senkrecht zu einer mit den Vorschneidern 12 und/oder Schlichtschneiden 10 bearbeitbaren Oberfläche liegen. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, zusammen mit einer Bearbeitung einer Straßenoberfläche Randbereiche, wie z.B. Randsteine, in einem Arbeitsgang zu bearbeiten. Entgegen der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform ist es vorgesehen, einen Zirkularfräser bereitzustellen, der nur die Fräseinsätze für eine Oberflächenbearbeitung gegenüber seiner Stirnfläche 8 oder nur die in den Nuten, Kanälen oder dergleichen angeordneten Fräseinsätze aufweist.

Wie eingangs ausgeführt, kann es erforderlich sein, ein wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 14 ausgeführt bearbeitete Fahrbahnoberfiäche mit Querrillen zu versehen, um z. B Wasser von der Fahrbahn zu entfernen. Hierfür ist es vorgesehen, einen in Fig. 15A und 15B dargestellten Querrillenfräseinsatz 52 zu verwenden. Der Querrillenfräseinsatz 52 weist einen

Querrillenfräseinsatzkörper 54 auf, an dem mittels eines beispielsweise aus Hartmetall hergestellten Einsatzes 56 ein Querrillenschneider 58 angeordnet ist. Der Querrillenschneider 58 kann aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) einstückig oder aus Segmenten derartiger Materialien aufgebaut sein.

Fig. 16A und 16B zeigen schematische Ansichten eines Scheibenfräsers 60 mit daran angeordneten Querrillenfräseinsätzen 52 gemäß Fig. 15. Die zur Bearbeitung einer Fahrbahnoberfiäche vorgesehene Drehrichtung des Scheibenfräsers 60 ist in Fig. 16B durch den Pfeil angegeben. Fig. 16A zeigt eine Querschnittsansicht des Scheibenfräsers, während Fig. 16B eine Seitenansicht des Scheibenfräsers 60 zeigt, d. h. die Seite des Scheibenfräsers 60, die bei Bearbeitung einer Fahrbahnoberfiäche senkrecht zu dieser steht.

Fig. 17 veranschaulicht perspektivisch eine Anordnung mehrerer Scheibenfräser 60 mit Querrillenfräseinsätzen 52 (der Einfachheit halber sind die Bezeichnungen der Querrillenfräs- einsätze 52 weggelassen). Bei der gezeigten Anordnung sind die Scheibenfräser 60 mittels einer Kette 62 oder dergleichen verbunden und werden aufgrund einer durch Pfeil 64 angegebenen Bewegung der Kette 62 bewegt. Ferner werden die Scheibenfräser 60 selbst in Richtung der Pfeile 66 gedreht. Das durch "X" angegebene Maß entspricht einer Breite einer zu bearbeitenden Fahrbahnoberfiäche (z. B. die gesamte Fahrbahnbreite). Bei Bearbeitung einer Fahrbahnoberfiäche wird die gesamte Anordnung in Richtung des Pfeils 68 bewegt, wobei die Kette 62 und die Planmesserköpfe 60 wie angegeben bewegt werden. Dabei werden mittels der Querrillenschneide 58 in der zu bearbeitenden Fahrbahnoberfiäche Rillen erzeugt. Damit die Fahrbahnoberfiäche Rillen erhält, die sich senkrecht zur vorgesehenen Fahrtrichtung (Pfeil 68) erstrecken, schließt die Längsachse 70 der Anordnung mit der vorgesehenen Fahrtrichtung bzw. der Vorschubrichtung der dargestellten Anordnung (Pfeil 68) einen Winkel ein, der bei einer entsprechend gewählten Vorschubgeschwindigkeit zu solchen Querrillen führt. Um mittels der in Fig. 17 gezeigten Anordnung Rillen und insbesondere Querrillen in einer wie oben ausgeführt bearbeiteten Fahrbahnoberfiäche zu erzeugen, kann die Anordnung gemäß Fig. 17 in Verbindung mit einer der oben beschriebenen Vorrichtungen verwendet werden, so dass die Erzeugung von Rillen unmittelbar einer oben beschriebenen Fahrbahnbearbeitung folgt. Auf diese Weise ist es möglich, beide Bearbeitungsschritte in einem Arbeitsvorgang durchzuführen. Die Verwendung der Anordnung gemäß Fig. 17 kann beispielsweise erforderlich sein, um eine Fahrbahnoberfiäche in bestimmten Bereichen mit einer erhöhten Rauhigkeit zu versehen, wie z. B. im Bereich von Fußgängerübergängen, oder um Wasser von der Fahrbahn zu enfernen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Fräsvorrichtung zur Bearbeitung von Fahrbahnoberflächen, mit: - einem Werkzeugträger, und

- wenigstens einem an dem Werkzeugträger angebrachten Fräseinsatz (2, 2', 2"), dadurch gekennzeichnet, dass

- der wenigstens eine Fräseinsatz (2, 2', 2") wenigsten eine Schlichtschneide (10, 10', 10") mit einer Fräs/Schneideigenschaft aufweist, um eine vorgegebene Rauhigkeit einer zu bearbeitenden Fahrbahnoberfiäche zu erreichen.

2. Fräsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schlichtschneide (10, 10', 10") eine Fräs/Schneideigenschaft aufweist, um auf der Fahrbahnoberfiäche eine Schnittfläche zu erzeugen, die die vorgegebene Rauhigkeit aufweist.

3. Fräsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schlichtschneide (10, 10', 10") eine Fräs/Schneideigenschaft aufweist, um auf der Fahrbahnoberfiäche eine Arbeitsfläche zu erzeugen, die die vorgegebene Rauhigkeit aufweist.

4. Fräsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schlichtschneide (10, 10', 10") einen negativen Spanwinkel in einem Bereich von -5° bis 20° zur Bewegungsrichtung der wenigstens einen Schlichtschneide (10, 10', 10") relativ zu der bearbeitenden Oberfläche aufweist.

5. Fräsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schlichtschneide (10, 10', 10") aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) aufgebaut ist oder wenigstens ein Segment aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) umfasst.

6. Fräsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräseinssatz (2, 2', 2") wenigstens einen Vorschneider (12, 12', 12") umfasst.

7. Fräsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Vorschneider (12, 12', 12") aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) aufgebaut ist oder wenigstens ein Segment aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) umfasst.

8. Fräsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräseinsatz (2, 2', 2") in Abhängigkeit davon ausgeführt ist, in welche Richtung der Fräseinsatz bei der Bearbeitung bewegt werden soll.

9. Fräsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger eine Walze (20), ein Planmesserkopf (30), eine Fräskette (40) oder ein Zirkularfräser (50) ist.

10. Fräsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet, durch wenigstens einen weiteren Werkzeugträger nach einem der vorherigen Ansprüche mit wenigstens einem Fräseinsatz (2, 2', 2") nach einem der vorherigen Ansprüche.

11. Fräsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass: - der Werkzeugträger (20, 30, 40, 50) drehantreibbar ist, und/oder

- der Fräseinsatz (2, 2', 2") drehantreibar ist.

12. Fräsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugträger (30, 40) an die Größe und/oder an die Krümmung der zu bearbeitenden Fahrbahnoberfiäche anpassbar ist.

13. Fräsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Werkzeugträger (60) mit wenigstens einem an dem zusätzlichen Werkzeugträger (60) angebrachten zusätzlichen Fräseinsatz (52).

14. Fräsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zusätzliche Fräseinsatz (52) eine Schneide (58) mit einer Fräs/Schneideigenschaft aufweist, um Rillen in der Fahrbahnoberfiäche zu erzeugen.

15. Fräsvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Werkzeugträger (60) so angeordnet ist, dass bezüglich einer Bewegungsrichtung der Fräsvorrichtung quer verlaufende Rillen in der Fahrbahnoberfiäche erzeugt werden.

16. Straßenbearbeitungsmaschine, mit der Fräsvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche.

17. Verfahren zur Bearbeitung von Fahrbahnoberflächen, mit folgenden Schritten;

- Bearbeiten einer Fahrbahnoberfiäche mittels wenigstens eines an deinem Werkzeugträger angebrachten Fräseinsatzes (2, 2', 2").

18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem wenigstens eine Schlichtschneide (10, 10', 10") mit einer Fräs/Schneideigenschaft verwendet wird, mit der auf der Fahrbahnoberfiäche eine Schnittfläche erzeugt wird, die die vorgegebe- ne Rauhigkeit aufweist.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem wenigstens eine Schlichtschneide (10, 10', 10") mit einer Fräs/Schneideigenschaft verwendet wird, mit der auf der Fahrbahnoberfiäche eine Arbeitsfläche erzeugt wird, die die vorgegebe- ne Rauhigkeit aufweist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem beim Schlichten der Fahrbahnoberfiäche ein negativer Spanwinkel für die wenigstens eine Schlichtschneide (10, 10', 10") in einem Bereich von -5° bis 20° zur Bewegungsrichtung der wenigstens einen Schlichtschneide (10, 10', 10") relativ zu der bearbeitenden Oberfläche verwendet wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, bei dem für die wenigstens eine Schlichtschneide (10, 10', 10") eine Schlichtschneide verwendet wird, die aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) aufgebaut ist oder wenigstens ein Segment aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) umfasst.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, bei dem die Fahrbahnoberfiäche vor dem Schlichten mittels wenigstens eines von dem Fräseinssatz (2, 2', 2") umfassten Vorschneiders (12, 12', 12") bearbeitet wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem für den der wenigstens einen Vorschneider (12, 12', 12") ein Vorschneider verwendet wird, das aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) aufgebaut ist oder wenigstens ein Segment aus polykristallinem Diamant (PKD) oder kubischem Bornitrit (CBN) umfasst.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, bei dem der wenigstens eine Fräseinsatz (2, 2', 2") mittels einer Walze (20), eines Planmesserkopfes (30), einer Fräskette (40) oder eines Zirkularfräsers (50) relativ zu der Fahrbahnoberfiäche bewegt wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 24, bei dem - der Werkzeugträger gedreht wird, und/oder

- der wenigstens eine Fräseinsatz (2, 2', 2") gedreht wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 25, bei dem der Werkzeugträger an die Größe und/oder an die Krümmung der zu bearbeitenden Fahrbahnoberfiäche anpasst wird.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 26, bei dem die Bearbeitung der Fahrbahnoberfiäche ohne Verwendung eines Fräsfluids durchgeführt wird.

28. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 27, bei dem eine Rauhigkeit der Fahrbahnoberfiäche erreicht wird, die für eine Griffigkeit im Bereich von 0,4 μscrim und 0,7 μscrim sorgt.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 28, bei dem nach einer Bearbeitung der Fahrbahnoberfiäche, um die vorgegebene Rauhigkeit zu erreichen, die Fahrbahnoberfiäche wenigstens teilweise so bearbeitet wird, dass darin Rillen entstehen.

30. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem in der Fahrbahnoberfiäche Querrillen erzeugt werden.

31. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 30, bei dem zum Bearbeiten der Fahrbahnoberfiäche die Fräsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 verwendet wird.

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