DE102014015584B4

DE102014015584B4 - Fräswalze und Bodenfräsmaschine mit derartiger Fräswalze

Info

Publication number: DE102014015584B4
Application number: DE102014015584.6A
Authority: DE
Inventors: Joachim Ponstein
Original assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Current assignee: Bomag GmbH and Co OHG
Priority date: 2014-10-21
Filing date: 2014-10-21
Publication date: 2018-10-25
Anticipated expiration: 2034-10-22
Also published as: CN105525562B; CN105525562A; DE102014015584A1

Abstract

Fräswalze (9) für eine Bodenfräsmaschine (1), insbesondere für eine Straßenfräse, einen Recycler, einen Stabilisierer oder einen Surface-Miner, wobei die Fräswalze (9) im Arbeitsbetrieb um eine Rotationsachse (10) rotiert wird, umfassend- ein mit Meißeleinrichtungen (15) besetztes Walzenrohr (11) und- zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten (28), wobei von den Meißeleinrichtungen (15) bei der Rotation der Fräswalze (9) um die Rotationsachse (10) im Arbeitsbetrieb Schneidkreise (16) definiert werden, dadurch gekennzeich net,dass die Fräswalze (9) derart ausgebildet ist, dass die Radien (R) der Schneidkreise (16) der Meißeleinrichtungen (15) von einer Stirnseite (28) der Fräswalze (9), einer Schmalseite (21), bis zur anderen Stirnseite (28) der Fräswalze (9), einer Breitseite (20), größer werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fräswalze für eine Bodenfräsmaschine, insbesondere für eine Straßenfräse, einen Recycler, einen Stabilisierer oder einen Surface-Miner, wobei die Fräswalze im Arbeitsbetrieb um eine Rotationsachse rotiert wird, umfassend ein mit Meißeleinrichtungen besetztes Walzenrohr und zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten, wobei von den Meißeleinrichtungen bei der Rotation der Fräswalze um die Rotationsachse im Arbeitsbetrieb Schneidkreise definiert werden. Die Erfindung betrifft weiter eine Bodenfräsmaschine mit einer derartigen Fräswalze.
Gattungsgemäße Bodenfräsmaschinen, insbesondere Straßenfräsen, Recycler, Stabilisierer oder Surface-Miner, sowie zugehörige Fräswalzen werden häufig im Straßen- und Wegebau sowie beim Abbau von oberflächlichen Bodenschätzen eingesetzt. Derartige Bodenfräsmaschinen weisen ein Antriebsaggregat, beispielsweise einen Diesel- oder einen anderen Verbrennungsmotor auf. Dieser treibt über einen Antriebsstrang üblicherweise die Fahrwerke der Bodenfräsmaschine, beispielsweise Räder oder Kettenlaufwerke, und eine Fräswalze an. Die Fräswalze ist in einem Fräswalzenkasten um eine Rotationsachse rotierbar gelagert. Der Fräswalzenkasten umgibt die Fräswalze zu den Seiten und nach oben und ist zum Boden hin geöffnet ausgebildet. Die Fräswalze weist üblicherweise ein hohlzylinderförmiges Walzenrohr auf. Zwischen den zwei einander gegenüberliegenden Stirnseiten ist die Außenmantelfläche des Walzenrohres mit einer Vielzahl von Meißeleinrichtungen bestückt. Im Arbeitsbetrieb der Bodenfräsmaschine bzw. der Fräswalze wird diese um die Rotationsachse rotiert, wodurch die Meißeleinrichtungen in den Bodenuntergrund getrieben werden und diesen auffräsen. Die Bodenfräsmaschinen sind üblicherweise selbstfahrend und bewegen sich im Arbeitsbetrieb in Arbeitsrichtung über den aufzufräsenden Boden, wodurch kontinuierlich Bodenmaterial von der rotierenden Fräswalze in gewünschter Frästiefe aufgefräst wird. Das abgefräste Fräsgut wird anschließend entweder im Fräsbett hinterlassen oder aus dem Fräswalzenkasten auf ein Abwurfband zum weiteren Abtransport abgeworfen. Eine derartige Straßenfräsmaschine ist beispielsweise aus der DE 10 2013 020 679 A1 und der DE 10 2013 002 639 A1 bekannt.
Im Arbeitsbetrieb ist die Fräswalze in einer Bodenfräsmaschine montiert und rotiert angetrieben um ihre Rotationsachse, die horizontal und quer zur Arbeitsrichtung verläuft. Das Walzenrohr der Fräswalze ist zumeist hohlzylindrisch ausgebildet. Die Rotationsachse verläuft dabei als gedachte Linie zentral in Längsrichtung durch die Fräswalze. Die Stirnseiten der Fräswalze sind diejenigen Seiten, die senkrecht zur Rotationsachse und entlang der Rotationsachse am weitesten voneinander beabstandet sind. Die auf der Außenmantelfläche des Walzenrohrs angeordneten Meißeleinrichtungen können beispielsweise einen Werkzeughalter, einen Wechselhalter und einen Fräsmeißel umfassen. Ein solches bekanntes Haltersystem ist beispielsweise in der DE 10 2010 044 649 A1 und der DE 10 2010 051 048 A1 beschrieben. Es ist allerdings ebenso möglich, dass die Meißeleinrichtungen lediglich jeweils einen Werkzeughalter aufweisen, in dem die Fräsmeißel direkt gehalten werden.
Bei den Fräsmeißeln handelt es sich üblicherweise um Rundschaftmeißel, die einen Meißelschaft und eine Meißelspitze aufweisen. Die Schneidkreise der Meißeleinrichtungen entstehen dadurch, dass die Fräsmeißel auf der Fräswalze um die Rotationsachse rotiert werden. Verfolgt man die Strecke, die die Meißelspitze einer Meißeleinrichtung während einer kompletten Umdrehung der Fräswalze zurücklegt, so bildet sich ein Kreis, dessen Zentrum bzw. Mittelpunkt auf der Rotationsachse liegt. Dieser Kreis, der von der Rotation der Fräsmeißelspitze um die Rotationsachse beschrieben wird, wird als Schneidkreis dieser Meißeleinrichtung bezeichnet, da die Meißeleinrichtung bzw. der Fräsmeißel mit seiner Meißelspitze entlang dieses Kreises Bodenmaterial aufschneidet bzw. abfräst. Die Schneidkreise der Meißeleinrichtungen werden im Laufe der Standzeit der Meißel durch den Verschleiß der Meißel kleiner. Im Sinne der vorliegenden Beschreibung wird von den Schneidkreisen der Meißeleinrichtungen ausgegangen, wie sie im fabrikneuen Zustand vorliegen. Eventueller Verschleiß und die damit einhergehenden Änderungen der Schneidkreise sollen also vorliegend vernachlässigt werden.
Die Bodenfräsmaschinen des Standes der Technik weisen üblicherweise eine sogenannte Nullseite auf, die besonders zum kantennahen Fräsen geeignet ist. Auf der Nullseite ragt die Fräswalze mit einer ihrer Stirnseiten bis fast an einen Seitenschild des Fräswalzenkastens auf einer parallel zur Arbeitsrichtung liegenden Seite des Fräswalzenkastens heran. Der Fräswalzenkasten schließt auf dieser Seite üblicherweise im Wesentlichen bündig mit dem Maschinenrahmen bzw. Chassis der Bodenfräsmaschine ab. Dadurch wird es ermöglicht, bis auf wenige Zentimeter an ein Hindernis, beispielsweise einen Bordstein oder eine Hauswand, heranzufräsen. Der Antrieb für die Fräswalze der Bodenfräsmaschine erfolgt dann regelmäßig über die der Nullseite gegenüberliegende Seite der Fräswalze. Dies kann beispielsweise über ein Riemengetriebe erfolgen. Da das Riemengetriebe quer zur Arbeitsrichtung seitlich an der Fräswalze vorbeigeführt werden muss, wird die Fräswalze auf dieser, der Nullseite gegenüberliegenden Seite durch diesen Teil des Antriebsstranges vom Seitenschild des Fräswalzenkastens beabstandet. Ein kantennahes Fräsen ist daher auf dieser Seite nicht möglich. Muss also beispielsweise an zwei einander gegenüberliegenden Seiten einer Fahrspur jeweils nullseitig bzw. kantennah gefräst werden, so ist es unumgänglich, die Bodenfräsmaschine spätestens an einem Ende der Frässpur zu wenden, um wieder mit der Nullseite an der zweiten Kante entlang fräsen zu können. Dieses Vorgehen ist umständlich und wird häufig als nachteilig empfunden.
Darüber hinaus ist es im Stand der Technik nachteilig, dass der Bediener der Bodenfräsmaschine häufig nur wenig Überblick über die nullseitige Fräskante besitzt. Üblicherweise ist hierzu eine Peileinrichtung auf dem Fräswalzenkasten angebracht, die dem Bediener andeutet, wo genau sich die Stirnseite der Fräswalze auf der Nullseite im Inneren des Fräswalzenkastens befindet. Will der Bediener die bodennahe Seite des Fräswalzenkastens einsehen, so muss er sich teilweise weit über den Maschinenrahmen der Bodenfräsmaschine hinauslehnen. Beim Fräsen entlang einer Mauer oder bei vorbeifahrendem Verkehr, wie beispielsweise häufig auf Straßenbaustellen, stellt dieses Situation ein erhebliches Gefährdungsrisiko für den Bediener der Bodenfräsmaschine dar.
Gerade bei sogenannten Mittelrotorfräsen mit Fräsbreiten von bis zu 2 Metern oder sogar mehr sind die Fräswalzen darüber hinaus enorm schwer. Bei einem Wechsel der Fräswalzen zu Wartungszwecken oder zur Anpassung des Fräsbildes muss deshalb ein erheblicher Aufwand betrieben werden. Beim Austausch der schweren Fräswalzen wird so wertvolle Betriebszeit der Bodenfräsmaschine verloren.
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit anzugeben, bei der die genannten Probleme des Standes der Technik verringert oder beseitigt sind. Konkret ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fräswalze bzw. eine Bodenfräsmaschine mit einer derartigen Fräswalze anzugeben, bei der die Sicht des Bedieners auf die äußere Kante der Maschine beim nullseitigen Fräsen verbessert ist. Schäden beim Entlangfräsen an Hauswänden und anderen vertikalen Hindernissen sollen verringert werden. Außerdem soll die Handhabung der Bodenfräsmaschinen beim nullseitigen Fräsen vereinfacht werden. Ebenso soll, gerade bei Mittelrotorfräsen, der Wechsel der Fräswalzen vereinfacht werden.
Die Lösung gelingt mit einer Fräswalze und mit einer Bodenfräsmaschine gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Konkret gelingt die Lösung mit einer Fräswalze, die derart beschaffen ist, dass die Radien der Schneidkreise der Meißeleinrichtungen von einer Stirnseite der Fräswalze, einer Schmalseite, bis zur anderen Stirnseite der Fräswalze, einer Breitseite, größer werden. Der Radius eines Schneidkreises bezeichnet dabei den Abstand eines beliebigen Punktes des Schneidkreises vom Kreismittelpunkt des Schneidkreises. Sämtliche Kreismittelpunkte aller Schneidkreise liegen auf der Rotationsachse der Fräswalze. Projiziert man sämtliche Schneidkreise auf eine senkrecht zur Rotationsachse liegende Ebene, so handelt es sich bei den Schneidkreisen um konzentrische Kreise, die sich lediglich durch einen unterschiedlichen Radius voneinander unterscheiden.
Grundsätzlich können die Radien der Schneidkreise der Meißeleinrichtungen entlang der Rotationsachse der Fräswalze sowohl kleiner als auch größer werden. Entscheidend für die Erfindung ist lediglich, dass die Fräswalze eine Schmalseite aufweist, zu der hin die Schneidkreise kleinere Radien aufweisen, und dass die Fräswalze ebenso eine Breitseite aufweist, zu der hin die Schneidkreise größere Radien aufweisen. Teilt man die Fräswalze beispielsweise entlang ihrer Rotationsachse in gleich lange Abschnitte ein, so müssen die Radien der Schneidkreise innerhalb eines dieser Abschnitte nicht zwingend von einer Seite des Abschnittes zur anderen Seite ansteigen oder abfallen. Es reicht aus, wenn der größte Radius innerhalb eines Abschnittes kleiner ist als der größte Radius eines in Richtung der Breitseite benachbarten Abschnittes. Mit anderen Worten werden dann die jeweils größten Radien der Schneidkreise der Abschnitte von der Schmalseite der Fräswalze zur Breitseite hin größer. Zwischen den Meißeleinrichtungen, die die Schneidkreise mit den jeweils innerhalb der Abschnitte größten Radien definieren, können dann noch weitere Meißeleinrichtungen mit kleineren Radien der Schneidkreise angeordnet sein.
Durch die erfindungsgemäße Fräswalze mit unterschiedlich großen Schneidkreisen, die sich entlang ihrer Rotationsachse von der Schmalseite zur Breitseite vergrößern, ist es möglich, die Fräswalze im Arbeitsbetrieb bezüglich ihrer Rotationsachse um einen Winkel gegenüber einer horizontalen Referenzebene zu neigen und dabei dennoch ein waagerechtes Fräsbett zu erhalten. Mit einer Horizontalen wird dabei eine virtuelle Referenzgerade bezeichnet, die der Projektion der Rotationsachse in eine horizontale Ebene entspricht. Durch eine Neigung der Fräswalze zur Horizontalen lässt sich das Fräsbild der Fräswalze je nach Aufgabenstellung anpassen. Zylinderförmige Fräswalzen aus dem Stand der Technik werden üblicherweise derart gelagert und eingesetzt, dass sie ein horizontales Fräsbett hinterlassen. Bei der erfindungsgemäßen Fräswalze lässt sich ein horizontales Fräsbett dann erreichen, wenn die Fräswalze mit ihrer Rotationsachse um einen Winkel gegenüber der Horizontalen gekippt ist. Die Fräswalze wird dabei bevorzugt so ausgebildet und angeordnet, dass eine Gerade durch die in Vertikalrichtung am tiefsten liegenden Punkte der Schneidkreise der Meißeleinrichtungen parallel zur Horizontalen verläuft. Durch die zur Horizontalen geneigte Anordnung der Fräswalze ergeben sich mehrere Vorteile, die nachstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Bodenfräsmaschine beschrieben werden. Zunächst soll allerdings die erfindungsgemäße Fräswalze noch detaillierter beschrieben werden.
Wenn zwischen den Schneidkreisen mit Radien, die sich von der Schmalseite zur Breitseite hin vergrößern, noch weitere Schneidkreise liegen, die wiederum kleinere Radien aufweisen, kommt es unter Umständen zu einem uneinheitlichen Fräsbild und zu einem ungleichmäßigen Verschleiß der Meißeleinrichtungen. Um dies zu verhindern, ist es bevorzugt, dass die Fräswalze derart ausgebildet ist, dass die Radien von Schneidkreisen entlang der Rotationsachse direkt benachbarter Meißeleinrichtungen von der Schmalseite zur Breitseite der Fräswalze hin größer werden. Mit anderen Worten sollen die Schneidkreise bzw. die Radien der Schneidkreise sämtlicher Meißeleinrichtungen von der Schmalseite zur Breitseite der Fräswalze hin zunehmen. Bei dieser Ausführungsform folgt somit auf jeden einzelnen Schneidkreis der Fräswalze (bis auf endständige Schneidkreise) in Richtung der Breitseite unmittelbar ein Schneidkreis, der einen größeren Radius als der vorhergehende Schneidkreis aufweist. Umgekehrt soll auf jeden Schneidkreis der Fräswalze (bis auf endständige Schneidkreise) in Richtung der Schmalseite unmittelbar ein Schneidkreis folgen, der einen kleineren Radius aufweist als der vorhergehende Schneidkreis. Auf diese Weise lässt es sich beispielsweise vermeiden, dass eine Meißeleinrichtung mit einem Schneidkreis, der kleiner ist als die beiden benachbarten Schneidkreise, weniger Kontakt zum aufzufräsenden Boden bzw. zum Fräsgut aufnimmt und dadurch langsamer verschleißt. Insgesamt wird also das Verschleißbild der Fräswalze verbessert. Außerdem wird ein gleichmäßiges Fräsbett erhalten. „Benachbart“ bezieht sich dabei allein auf die resultierenden Schneidkreise der Meißeleinrichtungen. Dies bedeutet, dass Meißeleinrichtungen zueinander in Richtung der Rotationsachse als benachbart angesehen werden, die in Bezug auf ihre körperliche Anordnung gar nicht unmittelbar benachbart oder gar aneinander anstoßend angeordnet sind.
Grundsätzlich ist es möglich, ein bestimmtes Fräsbild der Fräswalze dadurch zu erreichen, dass der Anstieg der Radien der Schneidkreise von der Schmalseite zur Breitseite der Fräswalze hin ungleichmäßig bzw. unterschiedlich stark ausgebildet ist. So lassen sich beispielsweise unterschiedliche Formen des zurückbleibenden Bodens im Fräsbett erreichen. Insgesamt ist allerdings ein gleichmäßiger, horizontaler Abtrag von Bodenmaterial bis zu einer festen Frästiefe über das gesamte Fräsbett bevorzugt. Dafür ist es vorteilhaft, dass die Fräswalze derart ausgebildet ist, dass die Radien von Schneidkreisen entlang der Rotationsachse direkt benachbarter Meißeleinrichtungen von der Schmalseite zur Breitseite der Fräswalze hin jeweils um den gleichen Differenzbetrag größer werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Schneidkreise entlang der Rotationsachse direkt benachbarter Meißeleinrichtungen jeweils um den gleichen Längenabstand entlang der Rotationsachse voneinander beabstandet sind. Insgesamt soll also ein gleichmäßiger bzw. konstanter Anstieg der Radien der Schneidkreise von der Schmalseite zur Breitseite der Fräswalze erreicht werden. Dies ist selbstverständlich auch dann möglich, wenn die Meißeleinrichtungen bzw. die Schneidkreise entlang der Rotationsachse nicht um jeweils gleichbleibende Strecken beabstandet sind. Die jeweiligen Radien der Schneidkreise an einer beliebigen Stelle der Rotationsachse der Fräswalze lassen sich, wenn gewisse Grundparameter der angestrebten Fräswalze bekannt sind (beispielsweise Neigungswinkel der Fräswalze zur Horizontalen im Arbeitsbetrieb, Radius des größten Schneidkreises auf der Breitseite bzw. Radius des kleinsten Schneidkreises auf der Schmalseite), einfach, beispielsweise über den Strahlensatz, ermitteln.
Im Endeffekt wird also angestrebt, dass sämtliche Schneidkreise der Meißeleinrichtungen der Fräswalze, zumindest derjenigen Schneidkreise der auf der Außenmantelfläche des Walzenrohrs angeordneten Meißeleinrichtungen, von einer einzigen Geraden geschnitten werden können. Die Gerade verläuft um denselben Winkel zur Rotationsachse geneigt, um den die Rotationsachse im Arbeitsbetrieb der Bodenfräsmaschine zur Horizontalen geneigt ist. Dadurch ergibt sich ein gleichmäßiges, horizontales Fräsbett. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass die Fräswalze derart ausgebildet ist, dass die Schneidkreise, insbesondere die Schneidkreise sämtlicher Meißeleinrichtungen, vollständig in einer Mantelfläche eines geraden Kegelstumpfes verlaufen. Die Mantelfläche des geraden Kegelstumpfes ist dabei nicht als strukturelles Bauelement vorhanden, sondern wird lediglich durch sämtliche Schneidkreise der Fräswalze aufgespannt. Bevorzugt wird die Fräswalze im Arbeitsbetrieb so angeordnet, dass die in Vertikalrichtung am tiefsten liegende Mantellinie des geraden Kegelstumpfes im Wesentlichen parallel zur Horizontalen bzw. parallel zur Horizontalebene ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird ein besonders gleichmäßiges, horizontal verlaufendes Fräsbett erhalten.
Grundsätzlich lässt sich der erfindungsgemäße Anstieg der Radien der Schneidkreise der Meißeleinrichtungen von der Schmalseite zur Breitseite der Fräswalze auf verschiedene Arten erreichen. Eine besonders bevorzugte Variante sieht vor, dass die Fräswalze derart ausgebildet ist, dass die Außenmantelfläche des Walzenrohrs einem geraden Kegelstumpf entspricht. Besonders vorteilhaft ist diese Ausführung insofern, als dass sie den Einsatz baugleicher Meißeleinrichtungen auf der Außenmantelfläche des kegelstumpfförmigen Walzenrohrs zulässt. Dadurch wird die Anordnung der Schneidkreise der Meißeleinrichtungen, die auf der Außenmantelfläche des Walzenrohrs angeordnet sind, ebenfalls vorgegeben und in die gewünschte Form eines geraden Kegelstumpfes gebracht. Zwischen der Außenmantelfläche und der Innenmantelfläche des Walzenrohres befindet sich die Wand des Walzenrohres mit einer, vorzugsweise im Wesentlichen konstanten, Dicke über die gesamte Erstreckung des Walzenrohres hinweg. Diese Ausführung der Fräswalze in der Form eines geraden Kegelstumpfes mit konstanter Wanddicke hat sich als besonders robust und darüber hinaus vergleichsweise einfach herstellbar erwiesen.
Ergänzend oder alternativ kann die Vergrößerung der Radien der Schneidkreise von der Schmalseite zur Breitseite der Fräswalze auch durch das Anbringen von zusätzlichen, die Meißeleinrichtungen unterschiedlich weit von der Fräswalze beabstandenden Bauteilen erfolgen. So ist es beispielsweise möglich, dass die Fräswalze Abstandsringe auf dem Walzenrohr aufweist, auf denen die Meißeleinrichtungen angeordnet sind, und dass die Höhe der Abstandsringe in Radialrichtung zur Rotationsachse von der Schmalseite in Richtung der Breitseite derart zunimmt, dass die Abstandsringe einander in Rotationsrichtung benachbarte Meißeleinrichtungen von der Schmalseite bis zur Breitseite immer weiter in Radialrichtung von der Rotationsachse der Fräswalze beabstanden. Die Abstandsringe sind beispielsweise vollständig um die Fräswalze umlaufende Bauteile, die auf der Außenmantelfläche der Fräswalze angeordnet sind, und auf denen wiederum die Meißeleinrichtungen befestigt werden. Dadurch werden die Meißeleinrichtungen um die sich in Radialrichtung von der Rotationsachse erstreckende Höhe der Abstandsringe zusätzlich von der Rotationsachse beabstandet. Bevorzugt sind sämtliche auf den Abstandsringen angeordnete Meißeleinrichtungen baugleich. Durch eine Verwendung von unterschiedlich hohen Abstandsringen werden die unterschiedlichen Radien der Schneidkreise erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass auf einem Abstandsring mindestens zwei bis zu einer Vielzahl von Meißeleinrichtungen angeordnet werden. Die Abstandsringe können selbstverständlich auch segmentiert ausgeführt sein, beispielsweise kann sich ein Abstandsring, der um den gesamten Außenumfang der Fräswalze angeordnet ist, aus zwei oder mehr Segmenten bestehen, die unabhängig voneinander an der Fräswalze angeordnet werden können. Die Abstandsringe können entweder senkrecht zur Rotationsachse um den Außenumfang des Walzenrohrs angeordnet werden oder beispielsweise auch schräg oder spiralig um die Außenmantelfläche des Walzenrohres verlaufen. Insgesamt können die Abstandsringe an jede beliebige Form des Walzenrohres angepasst werden, so dass die auf den Abstandsringen angeordneten Meißeleinrichtungen je nach ihrer Lage entlang der Rotationsachse der Fräswalze die gewünschten Schneidkreise aufweisen. Dadurch, dass mehrere Meißeleinrichtungen auf einem Abstandsring angeordnet werden können, kann die Montage am Walzenrohr vergleichsweise schnell erfolgen.
Darüber hinaus ist es ebenfalls alternativ oder ergänzend möglich, den Schneidkreis jeder einzelnen Meißeleinrichtung einzeln festzulegen und unabhängig von den anderen Meißeleinrichtungen einzustellen. Dazu ist es beispielsweise bevorzugt, dass die Meißeleinrichtungen jeweils einen Werkzeughalter und einen Fräsmeißel aufweisen, dass die Werkzeughalter der Fräswalze jeweils einen Erstreckungsteil aufweisen, und dass die Meißeleinrichtungen derart auf dem Walzenrohr angeordnet sind, dass die Erstreckung der Erstreckungsteile in Radialrichtung einander in Richtung der Rotationsachse benachbarter Werkzeughalter von der Schmalseite bis zur Breitseite der Fräswalze zunimmt. Der Erstreckungsteil der Werkzeughalter bezeichnet also einen Teil mit variabler Höhe, wobei die Höhe in montiertem Zustand an der Fräswalze in radialer Richtung von der Rotationsachse aus verläuft. Dieser Erstreckungsteil kann bei jeder einzelnen Meißeleinrichtung individuell an die jeweilige Position der Meißeleinrichtung an der Fräswalze, insbesondere entlang der Rotationsachse, angepasst sein. Die restlichen Bestandteile der Meißeleinrichtung können in jeder Meißeleinrichtung gleich ausgefertigt sein. Bei Verwendung eines zylindrischen Walzenrohres werden die Radien der Schneidkreise der Meißeleinrichtungen bzw. die Unterschiede der Radien entlang der Rotationsachse benachbarter Meißeleinrichtungen ausschließlich durch den Erstreckungsteil bzw. den Unterschied in der Erstreckung des Erstreckungsteils in Radialrichtung bestimmt. Sollen mehrere Meißeleinrichtungen einen identischen Schneidkreis aufweisen, so sind diese selbstverständlich gleich ausgebildet und weisen einen identischen Erstreckungsteil mit übereinstimmender Erstreckung in Radialrichtung auf.
Sowohl der Einfachheit halber als auch aus Kostengründen ist es allerdings bevorzugt, wenn möglichst viele Meißeleinrichtungen baugleich ausgebildet sind. Hierzu eignet sich dann insbesondere die Verwendung eines Walzenrohres in der Form eines geraden Kegelstumpfes.
Im Bereich der Stirnseiten werden bei gattungsgemäßen Fräswalzen häufig spezielle Meißeleinrichtungen bzw. Meißeleinrichtungen in spezieller Positionierung eingesetzt. Diese Meißeleinrichtungen können beispielsweise derart angeordnet sein, dass die Meißelspitzen der Fräsmeißel in Axialrichtung der Fräswalze über die Stirnseiten der Fräswalzen bzw. des Walzenrohres hinaus ragen, um beispielsweise Bodenuntergrundmaterial an den Seiten des Fräsbettes zum Kantenschutz des Walzenrohrs abzutragen. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in der DE 10 2010 013 983 A1 offenbart, auf die hiermit Bezug genommen wird. Die Schneidkreise dieser Seitenfreischneider liegen mit anderen Worten entlang der Rotationsachse neben der Fräswalze. Die Schneidkreise der Seitenfreischneider können sowohl einen größeren als auch einen kleineren Umfang als das Walzenrohr der Fräswalze aufweisen. Insbesondere können die Schneidkreise der Seitenfreischneider beispielsweise zwischen dem Umfang der Innenmantelfläche und dem Umfang der Außenmantelfläche des Walzenrohres liegen. Insgesamt sind die Seitenfreischneider dazu gedacht, den Bereich quer zur Arbeitsrichtung der Fräswalze seitlich neben den Stirnseiten der Fräswalze im Arbeitsbetrieb frei zu fräsen. Derartige Meißeleinrichtungen stellen vorliegend eine gesonderte Gruppe von Meißeleinrichtungen dar und sind entsprechend von der Anordnung bezüglich ihrer Schneidkreise in Form eines Kegelstumpfes auch nicht mit umfasst. Der Hauptteil der Außenmantelfläche des Walzenrohres ist entsprechend auch trotz beispielsweise solcher Seitenfreischneider vorzugsweise mit gleich ausgebildeten Meißeleinrichtungen ausgestattet. So ist es beispielsweise bevorzugt, dass das Walzenrohr entlang der Rotationsachse zwei endständige Randbereiche und einen dazwischen liegenden Mittelbereich aufweist, und dass die im Mittelbereich angeordneten Meißeleinrichtungen im Wesentlichen baugleich ausgebildet sind, wobei insbesondere der Mittelbereich wenigstens 90%, insbesondere wenigstens 94%, und die beiden Randbereiche für sich jeweils höchstens 5%, vorzugsweise jeweils höchstens 3%, der gesamten Länge des Walzenrohres in Axialrichtung ausmachen. In den Randbereichen können beispielsweise insbesondere Seiten freischneidende Meißeleinrichtungen angeordnet sein. Die Anordnung der Meißeleinrichtungen derart, dass ihre Schneidkreise zusammen einen Kegelstumpf aufspannen, bezieht sich entsprechend insbesondere auf diejenigen Meißeleinrichtungen, die von der Außenmantelfläche des Tragrohres in Radialrichtung vorstehen.
Die Lösung der Aufgabe gelingt ferner mit einer Bodenfräsmaschine, insbesondere einer Straßenfräse, einem Recycler, einem Stabilisierer oder einem Surface-Miner, mit einem Antriebsaggregat, einer in einem Fräswalzenkasten um eine Rotationsachse rotierbar gelagerten Fräswalze, und einem Antriebsstrang zum Antrieb der Fräswalze. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Fräswalze eine Fräswalze gemäß den vorstehenden Ausführungen ist. Sämtliche Vorteile der Fräswalze lassen sich so direkt auf die Bodenfräsmaschine übertragen. Durch die erfindungsgemäß definierten Schneid kreise der Fräswalze lässt sich ein gewünschtes Fräsprofil der Bodenfräsmaschine einstellen.
Grundsätzlich ist es möglich, die Fräswalze wie derzeit im Stand der Technik üblich mit ihrer Rotationsachse parallel zur Horizontalen bzw. einer horizontalen Gerade einzusetzen. Durch die von der Schmalseite zur Breitseite größer werdenden Schneidkreise können dadurch beispielsweise schräge Fräsbetten erzeugt werden, die an einer Seite tiefer sind als an der gegenüberliegenden Seite. Vorzugsweise ist die Fräswalze allerdings derart im Fräswalzenkasten gelagert, dass ihre Rotationsachse im Arbeitsbetrieb um einen Winkel gegenüber der Horizontalen geneigt ist. Bezüglich ihrer Rotationsachse ist die Fräswalze somit vorzugsweise schief gegenüber der Horiztonalebene gelagert. Zum Einen kann die Form des Fräsbettes durch die Neigung der Rotationsachse gegenüber der Horizontalen beeinflusst bzw. angepasst werden. Zum Anderen kann durch die Neigung auch die Anbindung der Fräswalze an die Bodenfräsmaschine verbessert werden, wie nachstehend noch weiter ausgeführt werden wird.
Generell kann die Fräswalze derart gelagert werden, dass ihre Rotationsachse um einen beliebigen Winkel gegenüber der Horizontalen im Arbeitsbetrieb geneigt ist. Die Neigung kann je nach den spezifischen Anforderungen der Baustelle oder Ausbildung der Bodenfräsmaschine gewählt werden. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung kommen allerdings dann besonders zum Tragen, wenn das Fräsbild einer konventionellen Bodenfräsmaschine erhalten werden soll, beispielsweise mit einem horizontalen, gleichmäßig tiefen Fräsbett. Es ist daher bevorzugt, dass die Fräswalze derart im Arbeitsbetrieb um den Winkel gegenüber der Horizontalen geneigt ist, dass die in Vertikalrichtung am tiefsten liegenden Punkte der Schneidkreise der Meißeleinrichtungen entlang einer horizontalen Gerade verlaufen. Entlang dieser horizontalen Gerade wird also am in Vertikalrichtung tiefsten Punkt der Schneidkreise Bodenmaterial abgefräst. Der Winkel, um den die Fräswalze mit ihrer Rotationsachse gegenüber der Horizontalen geneigt ist, entspricht somit idealerweise dem Winkel zwischen der Kegelachse und einer Mantellinie des durch die Schneidkreise definierten Kegelstumpfes. Im Resultat ergibt sich daher ein Fräsbett mit horizontalem Boden und gleichmäßiger Tiefe über die gesamte Ausdehnung des Fräsbettes. Diese Form des Fräsbettes ist bei den meisten Anwendungen von Bodenfräsmaschinen erwünscht und verbindet dieses konventionelle Fräsbild mit den Vorteilen der vorliegenden Erfindung.
Je nachdem, wie stark sich die Radien der Schneidkreise der Fräswalze von der Schmalseite zur Breitseite vergrößern und je nachdem, welches Fräsbild damit geschaffen werden soll, kann der Winkel, um den die Rotationsachse der Fräswalze gegenüber einer Horizontalen im Arbeitsbetrieb geneigt ist, frei gewählt werden. Bevorzugt ist, dass der Winkel 0,5° bis 15°, bevorzugt 0,5° bis 10°, besonders bevorzugt 0,5° bis 5°, ganz besonders bevorzugt 1° bis 3°, beispielsweise 2°, beträgt. Innerhalb dieser Winkelbereiche zeigen sich die Vorteile der vorliegenden Erfindung besonders deutlich.
Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Fräswalze ermöglicht hinsichtlich der Konstruktion und Funktionsweise der jeweiligen Bodenfräsmaschine eine Vielzahl von Vorteilen. Ein Vorteil der Erfindung zeigt sich beispielsweise insbesondere bei einer Bodenfräsmaschine mit einem Fahrerstand und einem plattenförmigen Seitenschild am Fräswalzenkasten, wobei der Seitenschild eine bodennahe Seite und eine bodenferne Seite aufweist. Wie Eingangs beschrieben, ist es bei einer derartigen Anordnung für den Bediener der Bodenfräsmaschine vom Fahrerstand aus schwierig bis unmöglich, die bodennahe Seite des Fräswalzenkastens bzw. des Seitenschildes des Fräswalzenkastens während des Fräsens, insbesondere des kantennahen Fräsens, von oben vom Fahrstand aus adäquat einzusehen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es nun vorgesehen, dass der Seitenschild des Fräswalzenkastens derart um einen Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt ist, dass die bodennahe Seite des Seitenschildes von der Fräswalze weg und die bodenferne Seite des Seitenschildes im Vergleich zur bodennahen Seite zur Fräswalze bzw. zur Maschinenmitte hin verkippt ist. Durch diese schräge Anordnung des Seitenschildes erhält der Bediener der Bodenfräsmaschine vom Fahrerstand aus einen freien Blick auf die bodennahe Seite des Seitenschildes. Insgesamt ist der Seitenschild des Fräswalzenkastens auf einer der parallel zur Arbeitsrichtung liegenden Seiten des Fräswalzenkastens somit derart gekippt, dass der Bediener vom Fahrerstand aus die vertikal untere, bodennahe Seite des Seitenschildes leichter einsehen kann, ohne sich dabei weit über die Bodenfräsmaschine hinauslehnen zu müssen. Eine derartige Neigung bzw. Kippung des Seitenschildes ist besonders dann sinnvoll, wenn sie einer Neigung bzw. Kippung der Fräswalze bzw. der Rotationsachse der Fräswalze gegenüber der Horizontalen entspricht. Durch die Neigung der Rotationsachse der Fräswalze gegenüber der Horizontalen sind die Stirnseiten der Fräswalze ebenfalls gegenüber der Vertikalen geneigt. Diese Neigung kann derart ausgeführt sein, dass die vertikal untere Seite der Fräswalze quer zur Arbeitsrichtung weiter hervor ragt als die vertikal obere Seite der Fräswalze. Diese Neigung kann ausgenutzt werden, um den Seitenschild des Fräswalzenkastens ebenfalls entsprechend zu neigen. Die bodenferne Seite des Seitenschildes wird demnach zur Maschinenmitte hin aus dem Blickfeld des Bedieners heraus gekippt, so dass er vom Fahrerstand aus dann besser auf die bodennahe Seite des Seitenschildes blicken kann. Dadurch kann er besser verfolgen, wo die Fräskante im Fräsbetrieb verläuft. Gleichzeitig kann gerade beim kantennahen Fräsen an vertikal nach oben vorspringen Hindernissen, beispielsweise an Hauswänden oder Mauern, präziser gearbeitet werden, so dass keine Schäden mehr durch ein Entlangschaben oder -kratzen der bodenfernen Seite des Seitenschildes an diesen Hindernissen entstehen.
Wie stark der Seitenschild gegenüber der Vertikalen bzw. einer vertikalen Gerade geneigt ist, ist grundsätzlich frei wählbar. Eine stärkere Neigung verbessert die Einsehbarkeit der bodennahen Seite des Seitenschildes durch den Bediener der Bodenfräsmaschine. Gleichzeitig muss selbstverständlich auch der Platzbedarf der Fräswalze im Fräswalzenkasten berücksichtigt werden. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn die Neigung des Seitenschildes gegenüber der Vertikalen an die Neigung der Rotationsachse der Fräswalze gegenüber der Horizontalen angepasst ist. Es ist daher bevorzugt, dass der Winkel, um den der Seitenschild des Fräswalzenkastens gegenüber einer vertikalen Gerade geneigt ist, 0,5° bis 15°, bevorzugt 0,5° bis 10°, besonders bevorzugt 0,5° bis 5°, ganz besonders bevorzugt 1° bis 3°, beispielsweise 2° beträgt oder insbesondere derselbe Winkel ist, um den die Rotationsachse der Fräswalze im Arbeitsbetrieb gegenüber der Horizontalen geneigt ist. Insbesondere wenn der Seitenschild um denselben Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt ist, um den die Rotationsachse der Fräswalze im Arbeitsbetrieb gegenüber der Horizontalen geneigt ist, ergibt sich eine besonders platzsparende Anordnung des Seitenschildes des Fräswalzenkastens und der jeweiligen Stirnseite der Fräswalze, die vom Seitenschild verdeckt wird.
Um das kantennahe Fräsen zu verbessern, sollte der Seitenschild möglichst nah an der jeweiligen Stirnseite der Fräswalze liegen. Insbesondere sollten sich zwischen der Stirnseite der Fräswalze und dem Seitenschild auf der zum kantennahen Fräsen ausgebildeten Seite der Bodenfräsmaschine keine Anteile des Antriebsstranges für die Fräswalze befinden. Der Antriebsstrang sollte vielmehr auf der Seite angeordnet sein, die der zum kantennahen Fräsen vorgesehenen Seite der Fräswalze gegenüber liegt. Da sich für die beschriebene Anordnung insbesondere die Verwendung der Breitseite der Fräswalze auf der zum kantennahen Fräsen vorgesehenen Seite der Bodenfräsmaschine eignet, ist es bevorzugt, dass der geneigte Seitenschild unmittelbar neben der Breitseite der Fräswalze angeordnet ist. Dies ist insbesondere die Nullseite der Bodenfräsmaschine.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind dann beispielsweise besonders vorteilhaft, wenn die Bodenfräsmaschine eine Heckrotorfräse ist. Heckrotorfräsen weisen üblicherweise nur eine Fräswalze im Bereich der hinteren Fahrwerksachse auf und werden für Arbeiten eingesetzt, bei denen geringere Fräsbreiten und/oder eine hohe Wendigkeit der Bodenfräsmaschine notwendig sind. Heckrotorfräsen werden darüber hinaus häufig zum kantennahen Fräsen eingesetzt, und fräsen beispielsweise Kanaldeckel frei. Gerade bei diesen Arbeiten sind die verbesserten Sichtverhältnisse und die geringeren Schäden an Hauswänden durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Fräswalze und eines erfindungsgemäßen Fräswalzenkastens von Vorteil.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der gleichzeitigen Verwendung von zwei erfindungsgemäßen Fräswalzen in einer Bodenfräsmaschine. Es ist daher gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Bodenfräsmaschine zwei, insbesondere ausschließlich zwei, im Fräswalzenkasten rotierbar nebeneinander gelagerte Fräswalzen aufweist, wobei die beiden Fräswalzen idealerweise beide gemäß den vorstehenden Ausführungen ausgebildet sind. Die beiden Fräswalzen sind dabei zweckmäßigerweise derart im Fräswalzenkasten gelagert, dass ihre Rotationsachsen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene liegen. Durch die gleichzeitige Verwendung von zwei erfindungsgemäßen Fräswalzen nebeneinander kann die Arbeitsbreite bzw. die Fräsbreite der Bodenfräsmaschine deutlich vergrößert werden. Dadurch, dass diese große Arbeitsbreite allerdings nicht von einer einzigen, sondern von zwei Fräswalzen bewerkstelligt wird, wird der Wechsel beziehungsweise der Aus- und Einbau der Fräswalzen, beispielsweise zu Wartungszwecken, erleichtert. Anstatt eine einzige Fräswalze mit sehr hohem Gewicht wechseln zu müssen, können zwei kleinere und damit leichtere Fräswalzen gewechselt werden. Zum Wechsel der Fräswalzen sind auf den quer zur Arbeitsrichtung außen liegenden Seiten des Fräswalzenkastens Zugänge vorgesehen, die zu Wartungszwecken und insbesondere zum Aus- und Einbau der Fräswalzen geöffnet werden können. Durch diese Zugänge sind die einzelnen Fräswalzen einfach zu erreichen und können schnell gewechselt werden.
Idealerweise sind die beiden Fräswalzen dabei derart angeordnet, dass ihre Breitseiten zur Mitte der Bodenfräsmaschine hin gerichtet sind bzw. einander zugewandt sind. Die Schmalseiten der Fräswalzen sind dann zu den jeweils parallel zur Arbeitsrichtung liegenden Maschinenseiten hin ausgerichtet, während die Breitseiten der Fräswalzen zur Maschinenmitte hin ausgerichtet sind. Dies ermöglicht einerseits besonders gut kantennahes Arbeiten auf beiden Seiten der Bodenfräsmaschine und gleichzeitig eine zentrale Lagerung der beiden Fräswalzen am Maschinenrahmen der Bodenfräsmaschine, wie nachstehend noch weiter angegeben werden wird.
Auch bei der Verwendung von zwei Fräswalzen in einer Bodenfräsmaschine können die Rotationsachsen der jeweiligen Fräswalzen derart gegenüber der Horizontalen geneigt sein, dass eine gewünschte Form des Fräsbettes erhalten wird. So können beispielsweise dach- oder rinnenförmige Fräsbette erstellt werden, wenn die Rotationsachsen der jeweiligen Fräswalzen gegensätzlich zur Horizontalen geneigt sind. Durch eine gleichsinnige Neigung der jeweiligen Rotationsachsen der Fräswalzen zur Horizontalen können beispielsweise gestufte Schrägen erstellt werden. Auch bei großen Fräsbreiten ist es allerdings zumeist gewünscht, ein insgesamt horizontal verlaufendes Fräsbett mit gleichmäßiger Frästiefe zu erhalten. Es ist daher bevorzugt, dass die Rotationsachsen der beiden Fräswalzen derart gegensätzlich um einen Winkel gegenüber der Horizontalen geneigt sind, dass die in Vertikalrichtung am tiefsten liegenden Punkte der Schneidkreise der Meißeleinrichtungen beider Fräswalzen auf einer gemeinsamen, horizontal verlaufenden Geraden liegen. Es entsteht so über die gesamte Fräsbreite der Bodenfräsmaschine ein gleichmäßiges, zusammenhängendes und horizontales Fräsbett. Die beiden Fräswalzen sind somit vorzugsweise mit ihren Rotationsachsen um den gleichen Winkelbetrag aber gleichzeitig einander gegensätzlich geneigt angeordnet. Idealerweise sind die beiden Fräswalzen dabei mit ihren Rotationsachsen von der Mitte der Bodenfräsmaschine zu ihren Seiten quer zur Arbeitsrichtung abfallen gelagert.
Die Fräswalzen sind bevorzugt im Arbeitsbetrieb derart geneigt, dass ihre im Bereich der Maschinenmitte gegenüberliegenden Stirnseiten auf der vertikal unten liegenden Seite näher aneinanderliegen als auf der vertikal oben liegenden Seite. Der Abstand auf der vertikal unten liegenden Seite ist dabei bevorzugt so klein, dass auch am Übergang von einer Fräswalze zur anderen ein gleichmäßiges Fräsbett entsteht und kein Bodenmaterial in Form eines nicht abgefrästen Steges stehen bleibt.
Zwischen den beiden Fräswalzen ist, insbesondere wenn diese mit ihren beiden Breitseiten einander zugewandt angeordnet sind, ein sich in Vertikalrichtung nach oben erweiternder Freiraum ausgebildet. Der Freiraum zwischen den Fräswalzen entsteht durch die gegensätzliche Neigung der Fräswalzen zur Horizontalen. Dieser Freiraum kann nun vorzugsweise zur Aufhängung der beiden Fräswalzen am Maschinenrahmen der Bodenfräsmaschine genutzt werden. Die Aufhängung der Fräswalzen an der Bodenfräsmaschine erfolgt dabei vorzugsweise im Wesentlichen ausschließlich über den Freiraum zwischen den beiden Fräswalzen im Bereich der Mitte der Bodenfräsmaschine.
Durch die zentrale, mittige Anbindung beider Fräswalzen an der Bodenfräsmaschine über den Freiraum ist es beispielsweise möglich, dass beide Fräswalzen platzsparend über einen gemeinsamen Antriebsstrang angetrieben werden, der vom Maschinenrahmen kommend durch den Freiraum zwischen den beiden Fräswalzen zu den Fräswalzen geführt ist. Bei dieser Ausführungsform wird der Freiraum zwischen den beiden Fräswalzen ergänzend zur Lagerung somit idealerweise auch zur Anbindung der Fräswalzen an den Antriebsstrang genutzt. Der in Vertikalrichtung oben liegende Freiraum ist bevorzugt nur genau so groß, dass die Aufhängung und der Antrieb der Fräswalzen über diesen Freiraum ermöglicht wird, aber nicht größer. Der gemeinsame Antriebsstrang verläuft dabei vorzugsweise vom Verbrennungsmotor bis in den Freiraum und teilt sich erst dann derart auf, dass beide Fräswalzen angetrieben werden. Es ist beispielsweise möglich, Hydraulikleitungen in den Freiraum hinein zu verlegen und im Freiraum entweder einen gemeinsamen Hydraulikmotor für beide Fräswalzen oder jeweils einen Hydraulikmotor zum Antrieb der Fräswalzen vorzusehen. Auch ein rein mechanischer Antrieb der Fräswalzen ist möglich. Durch die Verwendung eines Antriebsstranges, der ebenfalls über den Freiraum zwischen den Fräswalzen an diese herangeführt wird, wird Bauraum innerhalb des Fräswalzenkastens eingespart. Insbesondere ist es nicht notwendig, die Fräswalzen von ihrer jeweiligen quer zur Arbeitsrichtung nach außen gerichteten Seite aus anzutreiben. Der Antrieb kann vielmehr ausschließlich über die im Bereich der Mitte der Bodenfräsmaschine angeordneten Breitseiten der Fräswalzen erfolgen. Ein Antrieb über die Schmalseiten der Fräswalzen, die zu den Seitenschilden des Fräswalzenkastens gerichtet sind, ist nicht notwendig.
So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass sich der Antriebsstrang im Freiraum zwischen den Fräswalzen teilt und jeweils ein Fräswalzengetriebe, das üblicherweise als Planetengetriebe ausgebildet ist, antreibt. Beispielsweise kann jeweils ein Hydraulikmotor und ein Getriebe einer Fräswalze zugeordnet sein. In diesem Fall besteht ferner die Möglichkeit, die beiden Fräswalzen unabhängig voneinander anzutreiben. Es ist allerdings bevorzugt, dass die beiden Fräswalzen im Arbeitsbetrieb über ein gemeinsames Walzengetriebe angetrieben werden. Mit anderen Worten befindet sich zumindest teilweise im Freiraum zwischen den Fräswalzen ein gemeinsames Walzengetriebe, das vom Antriebsstrang im Freiraum angetrieben wird. Das gemeinsame Walzengetriebe weist einen Eingang, über den Energie vom Antriebsstrang in das Walzengetriebe eingebracht wird, und zwei Ausgänge auf, über die die vom Antriebsstrang eingebrachte Energie an die Fräswalzen weitergeleitet wird. Es ragt über die Breitseite der jeweiligen Fräswalze in die Fräswalze hinein und weist dort eine entsprechende Antriebsverbindung zum Walzenrohr auf. Die beiden Fräswalzen können über das gemeinsame Walzengetriebe nur gemeinsam und gleichmäßig angetrieben werden, wodurch ein einheitlicher Arbeitsbetrieb und insbesondere auch über beide Fräswalzen homogene Fräsergebnisse ermöglicht werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es nun, dass die quer zur Arbeitsrichtung außenliegenden Schmalseiten der Fräswalzen auf keiner der beiden parallel zur Arbeitsrichtung verlaufenden Seiten der Bodenfräsmaschine durch einen Antriebsstrang oder durch Teile eines Antriebsstranges von der Außenseite der Bodenfräsmaschine beabstandet werden müssen. Der Fräswalzenkasten kann vielmehr derart ausgebildet werden, dass er auf beiden parallel zur Arbeitsrichtung der Bodenfräsmaschine liegenden Seiten Seitenschilde aufweist, die jeweils auf Höhe einer der Außenseiten der Bodenfräsmaschine verlaufen. Damit weist die Bodenfräsmaschine zwei Nullseiten auf bzw. kann an ihren beiden Seiten verhältnismäßig kantenah fräsen. Um kantennahes Fräsen zu ermöglichen, sind somit vorzugsweise beide parallel zur Arbeitsrichtung liegende Seiten der Bodenfräsmaschine als Nullseite ausgebildet. Das bedeutet, dass beispielsweise keine Teile des Maschinenrahmens über den Fräswalzenkasten zur Seite hin hinausragen und auch die Fahrwerke der Bodenfräsmaschine so angeordnet sind, dass sie nicht quer zur Arbeitsrichtung über den Fräswalzenkasten vorstehen. Der Fräswalzenkasten schließt vielmehr zu beiden Seiten im Wesentlichen bündig mit der Außenseite des Maschinenrahmens und den Fahrwerken ab oder steht sogar geringfügig über diese hervor. Insgesamt kann die Bodenfräsmaschine mit der erfindungsgemäßen Anordnung der beiden erfindungsgemäßen Fräswalzen somit derart ausgebildet werden, dass ihre Fräsbreite quasi der maximalen Maschinenbreite entspricht. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Bodenfräsmaschine über zwei Nullseiten verfügt, muss diese nicht kompliziert rangiert bzw. gewendet werden, um beispielsweise an beiden seitlichen Rändern einer Fahrbahn kantennah zu fräsen. Unabhängig davon, wie die Bodenfräsmaschine gerade ausgerichtet ist, kann einfach mit der der Kante näherliegenden Seite nullseitig gefräst werden. Die erfindungsgemäßen Bodenfräsmaschinen sind also nicht nur insgesamt in Bezug auf Maschinenbreite und Fräsbreite effizienter ausgebildet, sondern auch flexibler einsetzbar.
Ganz besonders deutlich treten die Vorteile der Erfindung dann hervor, wenn die Bodenfräsmaschine eine Mittelrotorfräse ist, insbesondere mit einer Fräsbreite im Bereich von 600 mm bis 2000 mm. Mittelrotorfräsen zeichnen sich üblicherweise dadurch aus, dass ihre Fräswalze zwischen den vorderen und hinteren Fahrwerkeinrichtungen, üblicherweise Kettenlaufwerken, angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch:

1 eine Seitenansicht einer Mittelrotorfräse;
2 eine Seitenansicht einer Heckrotorfräse;
3 eine Draufsicht auf die Stirnseite einer Fräswalze mit Meißeleinrichtungen und deren Schneidkreis;
4 eine perspektivische Ansicht der Schneidkreise mehrerer Meißeleinrichtungen;
5 eine Draufsicht in Arbeitsrichtung auf die Schneidkreise gemäß 4;
6 eine Draufsicht in Arbeitsrichtung auf eine erste Ausführungsform einer Fräswalze;
7 eine Draufsicht in Arbeitsrichtung auf eine zweite Ausführungsform einer Fräswalze;
8 eine Draufsicht in Arbeitsrichtung auf eine dritte Ausführungsform einer Fräswalze;
9 eine Draufsicht in Arbeitsrichtung auf zwei nebeneinander im Fräswalzenkasten angeordnete Fräswalzen; und
10 eine Detailansicht des Freiraums zwischen den Fräswalzen gemäß 9.

Gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Sich wiederholende Bauteile sind dabei nicht in jeder Figur zwingend gesondert gekennzeichnet.
Gattungsgemäße Bodenfräsmaschinen 1 sind in den 1 und 2 dargestellt. Die Bodenfräsmaschinen 1 umfassen einen Fahrerstand 2, einen Maschinenrahmen 3, ein Antriebsaggregat 4 und von diesem angetriebene Fahreinrichtungen 6, wie Kettenlaufwerke (1) oder Räder (2). Kernstück der Bodenfräsmaschinen 1 ist eine in einem Fräswalzenkasten 7 um eine Rotationsachse 10 rotierbar gelagerte Fräswalze 9. Während des Arbeitsbetriebes der Bodenfräsmaschinen 1 fräst die Fräswalze 9 den Boden 8 in gewünschter Frästiefe auf. Dabei bewegt sich die Bodenfräsmaschine 1 in Arbeitsrichtung a. Das Fräsgut wird über ein Abwurfband 5, das bei der Bodenfräsmaschine 1 gemäß 2 optional am Heck der Bodenfräsmaschine 1 angeordnet werden kann (punktiert dargestellt), beispielsweise auf ein nicht dargestelltes Transportfahrzeug aufgeladen und von diesem abtransportiert.
3 zeigt eine Draufsicht auf eine Stirnseite 28 einer Fräswalze 9. Die Fräswalze 9 weist ein Walzenrohr 11 auf, auf dessen Außenmantelfläche Meißeleinrichtungen 15 angeordnet sind. Die Meißeleinrichtungen 15 umfassen im dargestellten Ausführungsbeispiel Werkzeughalter 12, die auf der Außenmantelfläche des Walzenrohres 11 befestigt, beispielsweise festgeschweißt, sind, Wechselhalter 13 und von den Wechselhaltern 13 gehaltene Fräsmeißel 14, beispielsweise Rundschaftmeißel. Im Arbeitsbetrieb der Fräswalze 9 bzw. der Bodenfräsmaschine 1 wird die Fräswalze 9 zusammen mit den Meißeleinrichtungen 15 um die Rotationsachse 10 rotiert. Dabei bewegen sich die Spitzen der Fräsmeißel 14 der Meißeleinrichtungen 15 durch die Rotation um die Rotationsachse 10 auf einer Kreisbahn mit der Rotationsachse 10 im Kreismittelpunkt. Diese Kreisbahn um die Rotationsachse 10 mit dem Radius R wird als Schneidkreis 16 bezeichnet. Entlang des Schneidkreises 16 wird also von den gezeigten Meißeleinrichtungen 15 im Arbeitsbetrieb der Boden 8 aufgefräst. Die in der 3 gezeigten Meißeleinrichtungen 15, die die Fräsmeißel 14 mit den jeweiligen Spitzen umfassen, weisen alle im Wesentlichen denselben gezeigten Schneidkreis 16 auf.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass sich die Radien R der Schneidkreise 16 entlang der Rotationsachse 10 der Fräswalze 9 versetzter Meißeleinrichtungen 15 unterscheiden. Dies ist beispielsweise perspektivisch in 4 dargestellt, in der aus Übersichtlichkeitsgründen die Fräswalze 9 weggelassen wurde und nur die kreisförmigen Schneidkreise 16 um die Rotationsachse 10 gezeigt werden. Wie in der 4 dargestellt, werden die Radien R₁ , R₂ , R₃ , R₄ usw. der Schneidkreise 16 von links nach rechts entlang der Rotationsachse 10 größer. In 5 sind die Schneidkreise 16 in Draufsicht in Arbeitsrichtung a nur noch als gestrichelte Linien dargestellt. Wie ebenfalls aus 5 hervorgeht, ist die Rotationsachse 10 um einen Winkel α gegenüber der Horizontalen H geneigt. Der Neigungswinkel α der Rotationsachse 10 wurde derart gewählt, dass eine Gerade 32, die durch sämtliche in Vertikalrichtung am tiefsten liegenden Punkte der Schneidkreise 16 verläuft, parallel zur Horizontalen H bzw. einer horizontalen Gerade ist. Eine Gerade 33, die sämtliche vertikal am höchsten liegenden Punkte der Schneidkreise 16 schneidet, ist zur Horizontalen H in einem Winkel geneigt, der doppelt so groß ist wie der Winkel α zwischen der Rotationsachse 10 und der Horizontalen H. Jede einzelne Meißeleinrichtung 15 definiert mit der Spitze des Fräsmeißels 14 einen Schneidkreis 16. Erfindungsgemäß werden die Schneidkreise 16 von einer Stirnseite 28 der Fräswalze 9 zur anderen Stirnseite 28 der Fräswalze 9 größer. Gemäß 5 sind die Meißeleinrichtungen nun derart angeordnet, dass die Schneidkreise insgesamt auf einer kegelstumpfförmigen Mantelfläche liegen. Die Breitseite entspricht dabei definitionsgemäß der Grundfläche des Kegelstumpfes und die Schmalseite der Deckfläche. Die in Vertikalrichtung untere Mantellinie des Kegelstumpfes verläuft dabei in der horizontalen Ebene.
6 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Fräswalze 9, bei der die Schneidkreise 16 der Meißeleinrichtungen 15 von einer Stirnseite 28 zur anderen Stirnseite 28 größer werden. Diejenige Stirnseite 28, zu der hin die Schneidkreise 16 bzw. die Radien R der Schneidkreise 16 hin kleiner werden, ist die Schmalseite 21. Diejenige Stirnseite 28 der Fräswalze 9, zu der hin die Schneidkreise 16 größer werden, ist die Breitseite 20. An die Stirnseiten 28 schließt sich entlang der Rotationsachse 10 in Richtung zur Mitte der Fräswalze 9 hin ein Randbereich 35 an, der beispielsweise maximal 5% der gesamten Erstreckung der Fräswalze 9 entlang der Rotationsachse 10 ausmacht. Zwischen den beiden Randbereichen 35 liegt ein Mittelbereich 34, der beispielsweise mindestens 90% der Längserstreckung der Fräswalze 9 entlang der Rotationsachse 10 umfasst. Insbesondere im Mittelbereich 34 sind sämtliche Meißeleinrichtungen 15 der Fräswalze 9 vorzugsweise baugleich ausgebildet.
Die Fräswalze 9 weist in Bezug auf ihre Vertikalerstreckung eine Unterseite 18 und eine Oberseite 19 auf. Die Unterseite 18 ist diejenige Seite der Fräswalze 9, auf der die Gerade 32 bzw. die untere Mantellinie durch die in Vertikalrichtung am tiefsten liegenden Punkte der Schneidkreise 16 der Meißeleinrichtungen 15 verläuft. Die Oberseite 19 dagegen ist die dieser Unterseite 18 gegenüberliegende Seite der Fräswalze 9. Dort verläuft die Gerade 33 bzw. obere Mantellinie durch die in Vertikalrichtung am höchsten liegenden Punkte der Schneidkreise 16. Die unterschiedlichen Schneidkreise 16 der Meißeleinrichtungen 15 der Fräswalze 9 gemäß 6 kommen dadurch zustande, dass das Walzenrohr 11 der Fräswalze 9 in diesem Ausführungsbeispiel die Form eines geraden Kegelstumpfes aufweist. Dadurch, dass sämtliche Meißeleinrichtungen 15, die auf der Außenmantelfläche des Walzenrohres 11 der Fräswalze 9 gemäß 6 angeordnet sind, im Wesentlichen identisch bzw. baugleich sind, wird die Spitze des Fräsmeißels 14 jeder Meißeleinrichtung 15 in Radialrichtung zur Rotationsachse gleich weit vom Walzenrohr 11 beabstandet. Der Radius R der Schneidkreise ergibt sich also zum Einen aus der Höhe der Meißeleinrichtung 15 in Radialrichtung von der Rotationsachse und dem Abstand derjenigen Position auf der Außenmantelfläche des Walzenrohres 11, an der die Meißeleinrichtung 15 am Walzenrohr 11 befestigt ist. Auch die Schneidkreise 16 sämtlicher Meißeleinrichtungen 15 der Fräswalze 9 gemäß 6 liegen also vollständig in der gedachten Mantelfläche eines geraden Kegelstumpfes.
Wie sich ebenfalls beispielsweise 6 entnehmen lässt, ist die Rotationsachse 10 der Fräswalze 9 derart um den Winkel α gegenüber der Horizontalen H geneigt, dass die Gerade 32 durch die in Vertikalrichtung am tiefsten liegenden Punkte der Schneidkreise 16 parallel zur Horizontalen H verläuft. Es ist dadurch möglich, mit der geneigten Fräswalze 9 gemäß 6 ein Fräsbett mit einer horizontalen Grundfläche im Boden 8 zu erzeugen.
Eine weitere Ausführungsform einer Fräswalze 9 wird in 7 dargestellt. Im Unterschied zur Fräswalze 9 gemäß 6 weist die Fräswalze 9 gemäß 7 ein hohlzylinderförmiges Walzenrohr 11 auf. Damit die Schneidkreise 16 der Meißeleinrichtungen 15 dennoch von der Schmalseite 21 zur Breitseite 20 der Fräswalze 9 größer werden, sind auf der Außenmantelfläche des Walzenrohres 11 Abstandsringe 22 angeordnet, deren Erstreckung in Radialrichtung von der Rotationsachse 10 aus von der Schmalseite 21 zur Breitseite 20 der Fräswalze 9 größer wird. Wie in 7 dargestellt, ist es somit auch mit dieser Ausführungsform möglich, die Fräswalze 9 derart um den Winkel α gegenüber der Horizontalen H zu neigen, dass ein horizontales Fräsbett wie bei einer konventionellen Fräswalze erreicht wird.
Nicht sämtliche Meißeleinrichtungen 15 der Fräswalze 9 sind auf Abstandsringen 22 angeordnet. Auf der Schmalseite 21 der Fräswalze 9 befinden sich Meißeleinrichtungen 15, die, insbesondere mit ihrem Basisteil, direkt auf dem Walzenrohr 11 befestigt sind. Diese Meißeleinrichtungen 15 weisen entsprechend die kleinsten Schneidkreise 16 auf. Diesen Meißeleinrichtungen 15 entlang der Rotationsachse 10 in Richtung der Breitseite 20 direkt benachbarte Meißeleinrichtungen 15 sind dann schon zur Erlangung eines größeren Schneidkreises 16 auf einem Abstandsring 22 angeordnet. Die zunehmende Größe der Schneidkreise 16 wird durch die zunehmende Größe der Abstandsringe 22 von der Schmalseite 21 zur Breitseite 20 der Fräswalze 9 erreicht.
Auch hier, wie in den anderen Ausführungsbeispielen ebenfalls, liegen die Schneidkreise 16 sämtlicher Meißeleinrichtungen 15, die um den Umfang des Walzenrohres 11 verlaufen, vollständig in der Mantelfläche eines gedachten geraden Kegelstumpfes. Durch die Verwendung der Abstandsringe 22 können im Wesentlichen über die gesamte Längserstreckung der Fräswalze 9 entlang der Rotationsachse 10 identische bzw. baugleiche Meißeleinrichtungen 15 eingesetzt werden. Dadurch werden sowohl die Herstellungskosten verringert als auch die Wartungszeiten beim Austausch der Meißel verkürzt, da nicht für jeden einzelnen Anordnungspunkt auf der Fräswalze 9 ein spezieller Fräsmeißel 14 bzw. eine spezielle Meißeleinrichtung 15 ausgesucht werden muss.
8 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Fräswalze 9. Auch in der Ausführungsform gemäß 8 weist das Walzenrohr 11 der Fräswalze 9 eine hohlzylindrische Form auf. Im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungsformen weisen bei der Fräswalze 9 gemäß 8 die entlang der Rotationsachse 10 benachbarten Meißeleinrichtungen 15 Unterschiede auf. Um die Schneidkreise 16 ebenfalls von der Schmalseite 21 bis zur Breitseite 20 der Fräswalze 9 größer werdend auszugestalten, sind die Werkzeughalter 12 der Meißeleinrichtungen 15 in Radialrichtung von der Rotationsachse 10 unterschiedlich groß ausgebildet. Die Werkzeughalter 12 weisen einen Erstreckungsteil auf, der sich in Radialrichtung der Rotationsachse 10 erstreckt. Dieser Erstreckungsteil ist bei entlang der Rotationsachse 10 benachbarten Meißeleinrichtungen 15 zur Breitseite 20 hin immer größer ausgebildet. Alle diejenigen Meißeleinrichtungen 15, deren Meißelspitzen der Fräsmeißel 14 auf einer gemeinsamen Ebene liegen, die senkrecht zur Rotationsachse 10 angeordnet ist, sind dagegen identisch bzw. baugleich ausgebildet. Sämtliche dieser Meißeleinrichtungen 15 weisen denselben Schneidkreis 16 auf, wie beispielsweise in 3 gezeigt. Erst die entlang der Rotationsachse 10 benachbarten Meißeleinrichtungen 15 weisen einen größeren Schneidkreis 16 in Richtung der Breitseite 20 oder einen kleineren Schneidkreis 16 in Richtung der Schmalseite 21 auf. Die Anordnung der Schneidkreise 16 bzw. der Fräsmeißel 14 mit ihren jeweiligen Meißelspitzen entspricht den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Fräswalze 9.
Nachstehend werden die Vorteile der Erfindung zunächst bei einer Verwendung in einer Heckrotorfräse gemäß 2 beschrieben. Die Bodenfräsmaschine 1 weist eine Fräswalze 9 gemäß einer der 6, 7 oder 8 auf. Diese ist um die Rotationsachse 10 drehbar im Fräswalzenkasten 7 gelagert. Der Fräswalzenkasten 7 weist ein Seitenschild 29 auf und ist auf dieser Seite zum kantennahen bzw. nullseitigen Fräsen geeignet. Dafür wird das Fahrwerk 6, das in der 2 vor dem Seitenschild 29 dargestellt ist, in eine vordere, zur Maschinenmitte hin versetzte innere Endposition verschwenkt, wie dies im Stand der Technik bekannt ist. Dadurch ist der Seitenschild 29 des Fräswalzenkastens 7 auf der Nullseite quer zur Arbeitsrichtung a bündig mit dem Maschinenrahmen 3 gelagert.
Der Fräswalzenkasten 7 mit dem Seitenschild 29 ist in den 6, 7 und 8 schematisch als gepunktete Linie dargestellt. Der Seitenschild 29 ist unmittelbar der Breitseite 20 der Fräswalze 9 benachbart angeordnet. Die Breitseite 20 der Fräswalze 9 ist der Nullseite bzw. der Seite zum kantennahen Fräsen der Bodenfräsmaschine 1 zugewandt. Ein Bediener, der auf dem Fahrerstand 2 der Bodenfräsmaschine 1 sitzt, blickt im Wesentlichen vertikal von oben auf den Fräswalzenkasten 7 bzw. den Boden 8 herab. Da bei den Bodenfräsmaschinen des Standes der Technik der Seitenschild 29 im Wesentlichen vertikal angeordnet ist, blickt der Bediener damit automatisch auf die bodenferne Seite 31 des Seitenschildes 29. Die bodennahe Seite 30 des Seitenschildes 29 kann der Bediener dagegen erst einsehen, wenn er sich weit über den Maschinenrahmen 3 aus dem Fahrstand 2 hinausbeugt. Dies ist zum Einen gefährlich und zum Anderen beim Entlangfräsen an einer Hauswand oder einer Mauer überhaupt nicht möglich.
Wie in den 6, 7 und 8 dargestellt, ist der Seitenschild 29 des Fräswalzenkastens 7 erfindungsgemäß gegenüber der Vertikalen V geneigt. Die Neigung des Seitenschildes 29 ist derart, dass die bodennahe Seite 30 des Seitenschildes 29 weiter über den Maschinenrahmen 3 hinausragt bzw. weiter von der Mitte der Bodenfräsmaschine 1 beabstandet ist als die bodenferne Seite 31 des Seitenschildes 29. Die Neigung des Seitenschildes 29 gegenüber der Vertikalen V entspricht dabei dem Winkel α, um den die Rotationsachse 10 der Fräswalze 9 gegenüber der Horizontalen H geneigt ist. Die Breitseite 20 der Fräswalze 9 ist ebenfalls um den Winkel α gegenüber der Vertikalen V geneigt. Dadurch kann der Abstand zwischen der Breitseite 20 der Fräswalze 9 und dem Seitenschild 29 des Fräswalzenkastens 7 minimiert werden. Durch die Neigung des Seitenschildes 29 wird es dem Bediener der Bodenfräsmaschine 1 ermöglicht, entlang der Blickrichtung 17 vom Fahrerstand 2 aus direkt auf die bodennahe Seite 30 des Fräswalzenkastens 7 bzw. des Seitenschildes 29 zu sehen. Der Bediener der Bodenfräsmaschine 1 kann also vom Fahrerstand 2 aus entlang der Blickrichtung 17 direkt die vertikal untere bzw. bodennahe Seite 30 des Seitenschildes 29 beobachten und sieht dadurch im Arbeitsbetrieb jederzeit genau, wo sich die Fräskante der Bodenfräsmaschine 1 auf der Nullseite befindet. Gerade beim dichten Heranfräsen an Hindernisse wie beim kantennahen Fräsen ist dies besonders hilfreich. Darüber hinaus kann der Bediener auch dann die bodennahe Seite 30 des Seitenschildes 29 einsehen, wenn er an einer vertikalen Mauer oder Hauswand entlang fräst. Die bodennahe Seite 30 des Seitenschildes 29 bleibt durch die Neigung gegenüber der Vertikalen V auch beim Einsatz an einer Hauswand einsehbar. Durch die Neigung des Seitenschildes 29 und damit die Beabstandung der bodenfernen Seite 31 des Seitenschildes 29 von einem sich in Vertikalrichtung nach oben erstreckenden Hindernisses wie einer Mauer oder einer Hauswand, kommt es nicht mehr zu einem Entlangkratzen und den damit verbundenen Beschädigungen an beispielsweise der Hauswand oder der Mauer durch die bodenferne Seite 31 des Seitenschildes 29.
Um die Materialleitung des losen Fräsgutes innerhalb des Fräswalzenkastens zu verbessern, ist die obere Seite des Fräswalzenkastens 7 ebenfalls an die Form der Fräswalze 9 bzw. an die Form der Schneidkreise 16 der Fräswalze 9 angepasst. Die obere Seite des Fräswalzenkastens 7 verläuft mit anderen Worten parallel zur Geraden 33 durch die in Vertikalrichtung am höchsten liegenden Punkte der Schneidkreise 16 der Meißeleinrichtungen 15 der Fräswalze 9.
In 7 sind gepunktet optionale Seitenfreischneider 36 auf der Schmalseite 21 der Fräswalze 9 dargestellt. Die Seitenfreischneider 36 sind zusätzliche Meißeleinrichtungen, die auf der Stirnseite 28, hier der Schmalseite 21, der Fräswalze 9 angeordnet sind. Die Schneidkreise der Seitenfreischneider 36 weisen einen geringeren Umfang auf als das Walzenrohr 11 der Fräswalze 9. Wie in 7 gezeigt können mehrere Seitenfreischneider 36 an der Stirnseite 28 angeordnet sein, die ebenfalls unterschiedlich große Schneidkreise aufweisen. Die Seitenfreischneider 36 sind dafür vorgesehen, neben der Fräswalze 9 liegendes, insbesondere entlang der Rotationsachse 10 neben der Fräswalze 9 liegendes, Bodenmaterial abzufräsen. Dieses quer zur Arbeitsrichtung a neben der Fräswalze 9 liegende Bodenmaterial wird beispielsweise bei Kurvenfahrten während des Arbeitsbetriebes gegen die Stirnseiten 28 der Fräswalze 9 gedrückt, wenn dort keine Seitenfreischneider 36 angeordnet sind. Durch die Kollision der Stirnseiten 28 der Fräswalze 9 mit dem Bodenmaterial kommt es hier zu einem verstärkten Verschleiß in diesem Bereich des Walzenrohrs. Durch die Anordnung von Seitenfreischneidern 36, die das Bodenmaterial im Bereich der Stirnseiten 28 der Fräswalze 9 abfräsen, kann der Verschleiß der Stirnseiten 28 vermieden werden. Die Seitenfreischneider 36 sind zwar nur in 7 an der Schmalseite 21 der Fräswalze 9 dargestellt. Es können aber an sämtlichen dargestellten Fräswalzen 9 je nach Bedarf sowohl an der Schmalseite 21 als auch an der Breitseite 20 Seitenfreischneider 36 vorgesehen sein.
Der Antrieb der Fräswalze 9 in der Bodenfräsmaschine 1 gemäß 2 erfolgt über einen vom Antriebsaggregat 4 angetriebenen Antriebsstrang 38. Der Antriebsstrang 38 treibt die Fräswalze 9 von ihrer der Nullseite gegenüberliegenden Stirnseite 28 aus an. Im gezeigten Ausführungsbeispiel treibt der Antriebsstrang 38 die Fräswalze 9 gemäß den 6, 7 und 8 also von der Schmalseite 21 aus an (nicht dargestellt). Der Antrieb der Fräswalze 9 erfolgt, bis auf die gegenüber der Horizontalen H geneigte Rotationsachse 10, wie im Stand der Technik bekannt und wir hier deshalb nicht weiter erläutert.
Die Erfindung eignet sich ferner insbesondere auch für den Einsatz bei Mittelrotorfräsen gemäß 1. In dieser Ausführungsform weist die Bodenfräsmaschine 1 aus 1 zwei um jeweils eine Rotationsachse 10 rotierbar im Fräswalzenkasten 7 gelagerte Fräswalzen 9 auf, wie beispielsweise in der 9 näher veranschaulicht. 9 ist dabei eine Rückansicht auf den geöffneten Fräswalzenkasten in Arbeitsrichtung a. Die Fräswalzen 9 verlaufen dabei gemäß 9 jeweils über die Hälfte der gesamten Fräsbreite der Bodenfräsmaschine 1. Neben den beiden Fräswalzen 9 sind keine weiteren Fräswalzen oder Fräswalzensegmente im Fräswalzenkasten 7 der Bodenfräsmaschine 1 vorhanden. Im in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechen die Fräswalzen 9 derjenigen Ausführungsform der Fräswalze 9 gemäß 6. Es könnten aber beispielsweise ebenso gut Fräswalzen 9 gemäß 7 oder 8 im Fräswalzenkasten 7 der Bodenfräsmaschine 1 gelagert sein. Es ist ebenfalls denkbar, dass eine beliebige Kombination von Fräswalzen 9 gemäß den 6, 7 oder 8 im Fräswalzenkasten 7 der Bodenfräsmaschine 1 zum Einsatz kommt. Auch bei einer als Mittelrotorfräse ausgebildeten Bodenfräsmaschine 1 kann der Fräswalzenkasten 7 auf seiner in Vertikalrichtung oben liegenden Seite an die Form der Fräswalzen 9 beziehungsweise an den Verlauf der Schneidkreise 16 angepasst sein. Es ist beispielsweise möglich, die in Vertikalrichtung oben liegende Seite des Fräswalzenkastens 7 dachförmig, also zur Mitte hin ansteigend, auszubilden, um einen kleineren Abstand zwischen dem Fräswalzenkasten 7 und den Fräswalzen zu erreichen, der sich positiv aus die Leitung des Fräsgutes im Fräswalzenkasten 7 auswirkt.
Die Aufhängung und der Antrieb der Fräswalzen 9 gemäß 9 wird in 10 detailliert dargestellt. Beide im Fräswalzenkasten 7 der Bodenfräsmaschine 1 gelagerten Fräswalzen 9 sind mit ihren Rotationsachsen 10 gegensätzlich zueinander um den Winkel α gegenüber der Horizontalen H geneigt. Die Neigung der Fräswalze 9 bzw. deren Rotationsachsen 10 gegenüber der Horizontalen H ist derart, dass eine Gerade 32 durch alle in Vertikalrichtung am tiefsten liegenden Punkte der Schneidkreise 16 sämtlicher Meißeleinrichtungen 15 beider Fräswalzen 9 verläuft. Die Breitseiten 20 der Fräswalzen 9 sind aufeinander zu gerichtet und liegen im Bereich der Mitte der Bodenfräsmaschine 1. Da die Breitseiten 20 der Fräswalzen 9 senkrecht zur Rotationsachse 10 ihrer jeweiligen Fräswalze 9 ausgerichtet sind, bildet sich zwischen den Breitseiten 20 der Fräswalzen 9 ein Freiraum 37, der in Vertikalrichtung von unten nach oben größer wird. Dieser Freiraum 37 entsteht, da die Ebenen 27, in denen die Breitseiten 20 liegen, ebenfalls um den Winkel α gegenüber der Vertikalen V geneigt sind. Der im Wesentlichen V-förmige Freiraum 37 entsteht zwischen einem kleinen Abstand 23 zwischen den Unterseiten 18 der Fräswalzen 9 und einem großen Abstand 24 zwischen den Oberseiten 19 der Fräswalzen 9.
Von der Bodenfräsmaschine 1 bzw. deren Maschinenrahmen 3 erstreckt sich eine Aufhängung 25 in den Freiraum 37 zwischen den beiden Fräswalzen 9. Die Aufhängung 25 verbindet die beiden Fräswalzen 9 mit dem Maschinenrahmen 3 der Bodenfräsmaschine 1. Auch der Antriebsstrang 38, über den die Fräswalzen 9 vom Antriebsaggregat 4 der Bodenfräsmaschine 1 angetrieben werden, verläuft durch den Freiraum 37 zwischen die beiden Fräswalzen und treibt hier jeweils ein Walzengetriebe 26 an, von dem die jeweilige Fräswalze 9 in Rotation versetzt wird. Sowohl die Aufhängung als auch der Antrieb der Fräswalzen 9 erfolgt also im Wesentlichen ausschließlich über den Freiraum 37 zwischen den Breitseiten 20 der Fräswalzen 9.
Die Schmalseiten 21 der Fräswalzen 9 liegen im Wesentlichen unmittelbar an den Seitenschilden 29, die den Fräswalzenkasten 7 quer zur Arbeitsrichtung a nach außen begrenzen. Dadurch, dass die gesamte Aufhängung und der Antrieb der Fräswalzen 9 über den Freiraum 37 zwischen den Fräswalzen 9 realisiert ist, befinden sich zwischen den Schmalseiten 21 und den Seitenschilden 29, die in 9 lediglich stark schematisch angegeben sind, keine weiteren Bauteile, insbesondere keine Anteile der Aufhängung 25 oder des Antriebsstranges 38. Zwischen dem Seitenschild 29 und der Schmalseite 21 der jeweiligen Fräswalze 9 kann sich allerdings ein Drehlager als Gegenlagerung für die Fräswalze befinden. Es ist dadurch möglich, beide Fräswalzen 9 mit ihrer jeweiligen Schmalseite derart nah an den Seitenschild 29 heranzuführen, dass sich beide parallel zur Arbeitsrichtung a liegenden Seiten des Fräswalzenkastens 7 zum kantennahen bzw. nullseitigen Fräsen eignen.
Auch auf den Schmalseiten 21 der Fräswalzen 9 gemäß der Ausführungsform nach 1, 9 und 10 können Seitenfreischneider 36, wie in 7 gezeigt, angeordnet werden. Auch beim Einsatz von Seitenfreischneidern an den Schmalseiten 21 der Fräswalzen 9 können die Schneidkreise 16 der Meißeleinrichtungen 15 und/oder der Seitenfreischneider 36 derart eingerichtet werden, dass sich beiden quer zur Arbeitsrichtung a außen liegende Seiten des Fräswalzenkastens 7 zum kantennahen bzw. nullseitigen Fräsen eignen.
Insgesamt kann die Bodenfräsmaschine 1 gemäß 1 durch den Einsatz der Fräswalzen 9 gemäß der Erfindung schmaler und flexibler ausgebildet werden. Die mittige Anbindung und der mittige Antrieb der Fräswalzen 9 ermöglicht es, die Bodenfräsmaschine 1 mit zwei Nullseiten auszustatten, was bisher aufgrund des seitlichen Antriebes der Fräswalzen nicht möglich war.

Claims

Fräswalze (9) für eine Bodenfräsmaschine (1), insbesondere für eine Straßenfräse, einen Recycler, einen Stabilisierer oder einen Surface-Miner, wobei die Fräswalze (9) im Arbeitsbetrieb um eine Rotationsachse (10) rotiert wird, umfassend - ein mit Meißeleinrichtungen (15) besetztes Walzenrohr (11) und - zwei einander gegenüberliegende Stirnseiten (28), wobei von den Meißeleinrichtungen (15) bei der Rotation der Fräswalze (9) um die Rotationsachse (10) im Arbeitsbetrieb Schneidkreise (16) definiert werden, dadurch gekennzeich net, dass die Fräswalze (9) derart ausgebildet ist, dass die Radien (R) der Schneidkreise (16) der Meißeleinrichtungen (15) von einer Stirnseite (28) der Fräswalze (9), einer Schmalseite (21), bis zur anderen Stirnseite (28) der Fräswalze (9), einer Breitseite (20), größer werden.
Fräswalze (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennze ich net, dass die Fräswalze (9) derart ausgebildet ist, dass die Radien (R) von Schneidkreisen (16) entlang der Rotationsachse (10) direkt benachbarter Meißeleinrichtungen (15) von der Schmalseite (21) zur Breitseite (20) der Fräswalze (9) hin größer werden.
Fräswalze (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräswalze (9) derart ausgebildet ist, dass die Radien (R) von Schneidkreisen (16) entlang der Rotationsachse (10) direkt benachbarter Meißeleinrichtungen (15) von der Schmalseite (21) zur Breitseite (20) der Fräswalze (9) hin jeweils um den gleichen Differenzbetrag größer werden.
Fräswalze (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräswalze (9) derart ausgebildet ist, dass die Schneidkreise (16), insbesondere die Schneidkreise (16) sämtlicher Meißeleinrichtungen (15), vollständig in einer Mantelfläche eines geraden Kegelstumpfes verlaufen.
Fräswalze (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass die Fräswalze (9) derart ausgebildet ist, dass die Außenmantelfläche des Walzenrohrs (11) einem geraden Kegelstumpf entspricht.
Fräswalze (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräswalze (9) Abstandsringe (22) auf dem Walzenrohr (11) aufweist, auf denen die Meißeleinrichtungen (15) angeordnet sind, und dass die Höhe der Abstandsringe (22) in Radialrichtung zur Rotationsachse (10) von der Schmalseite (21) in Richtung der Breitseite (20) derart zunimmt, dass die Abstandsringe (22) einander in Rotationsrichtung benachbarte Meißeleinrichtungen (15) von der Schmalseite (21) bis zur Breitseite (20) immer weiter in Radialrichtung von der Rotationsachse (10) der Fräswalze (9) beabstanden.
Fräswalze (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Meißeleinrichtungen (15) jeweils einen Werkzeughalter (12) und einen Fräsmeißel (14) aufweisen, dass die Werkzeughalter (12) der Fräswalze (9) jeweils einen Erstreckungsteil aufweisen, und dass die Meißeleinrichtungen (15) derart auf dem Walzenrohr (11) angeordnet sind, dass die Erstreckung der Erstreckungsteile in Radialrichtung einander in Richtung der Rotationsachse (10) benachbarter Werkzeughalter (12) von der Schmalseite (21) bis zur Breitseite (20) der Fräswalze (9) zunimmt.
Fräswalze (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzenrohr (11) entlang der Rotationsachse (10) zwei endständige Randbereiche (35) und einen dazwischen liegenden Mittelbereich (34) aufweist, und dass die im Mittelbereich (34) angeordneten Meißeleinrichtungen (15) im Wesentlichen baugleich ausgebildet sind, wobei insbesondere der Mittelbereich (34) wenigstens 90% und die beiden Randbereiche (35) höchstens 5% der gesamten Länge des Walzenrohres (11) ausmachen.
Fräswalze (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest auf einer der Stirnseiten (28) der Fräswalze (9) Meißeleinrichtungen (15) angeordnet sind, die als Seitenfreischneider (36) ausgebildet sind.
Bodenfräsmaschine (1), insbesondere Straßenfräse, Recycler, Stabilisierer oder Surface-Miner, mit - einem Antriebsaggregat (4), - einer in einem Fräswalzenkasten (7) um eine Rotationsachse (10) rotierbar gelagerten Fräswalze (9), und - einem Antriebsstrang (38) zum Antrieb der Fräswalze (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Fräswalze (9) eine Fräswalze (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ist.
Bodenfräsmaschine (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräswalze (9) derart im Fräswalzenkasten (7) gelagert ist, dass ihre Rotationsachse (10) im Arbeitsbetrieb um einen Winkel (α) gegenüber der Horizontalen (H) geneigt ist.
Bodenfräsmaschine (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräswalze (9) derart im Arbeitsbetrieb um den Winkel (α) gegenüber der Horizontalen (H) geneigt ist, dass die in Vertikalrichtung am tiefsten liegenden Punkte der Schneidkreise (16) der Meißeleinrichtungen (15) entlang einer horizontalen Gerade (H) verlaufen.
Bodenfräsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) 0,5° bis 15°, bevorzugt 0,5° bis 10°, besonders bevorzugt 0,5° bis 5°, ganz besonders bevorzugt 1° bis 3°, beispielsweise 2°, beträgt.
Bodenfräsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, mit einem Fahrerstand (2), einem plattenförmigen Seitenschild (29) am Fräswalzenkasten (7), wobei der Seitenschild (29) eine bodennahe Seite (30) und eine bodenferne Seite (31) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschild (29) des Fräswalzenkastens (7) derart um einen Winkel gegenüber der Vertikalen (V) geneigt ist, dass die bodennahe Seite (30) des Seitenschildes (29) von der Fräswalze (9) weg und die bodenferne Seite (31) des Seitenschildes (29) im Vergleich zur bodennahen Seite (30) zur Fräswalze (9) hin versetzt ist, wodurch der Bediener der Bodenfräsmaschine (1) vom Fahrerstand (2) aus einen freien Blick (17) auf die bodennahe Seite (30) des Seitenschildes (29) erhält.
Bodenfräsmaschine (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, um den der Seitenschild (29) des Fräswalzenkastens (7) gegenüber einer vertikalen Gerade (V) geneigt ist, 0,5° bis 15°, bevorzugt 0,5° bis 10°, besonders bevorzugt 0,5° bis 5°, ganz besonders bevorzugt 1° bis 3°, beispielsweise 2°, beträgt oder insbesondere derselbe Winkel (α) ist, um den die Rotationsachse (10) der Fräswalze (9) im Arbeitsbetrieb gegenüber der Horizontalen (H) geneigt ist.
Bodenfräsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Seitenschild (29) unmittelbar neben der Breitseite (20) der Fräswalze (9) angeordnet ist.
Bodenfräsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Heckrotorfräse ist.
Bodenfräsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei, insbesondere ausschließlich zwei, im Fräswalzenkasten (7) rotierbar nebeneinander gelagerte Fräswalzen (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist.
Bodenfräsmaschine (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Fräswalzen (9) derart nebeneinander angeordnet sind, dass die Breitseiten (20) der beiden Fräswalzen (9) einander zugewandt und die Schmalseiten (21) der Fräswalzen (9) einander abgewandt angeordnet sind.
Bodenfräsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachsen (10) der beiden Fräswalzen (9) derart gegensätzlich um einen Winkel (α) gegenüber der Horizontalen (H) geneigt sind, dass die in Vertikalrichtung am tiefsten liegenden Punkte der Schneidkreise (16) der Meißeleinrichtungen (15) beider Fräswalzen (9) auf einer gemeinsamen, horizontal verlaufenden Geraden liegen.
Bodenfräsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Fräswalzen (9) ein sich in Vertikalrichtung nach oben erweiternder Freiraum (37) ausgebildet ist, in dem eine Aufhängung (25) angeordnet ist, über die beide Fräswalzen (9) an einem Maschinenrahmen (3) der Bodenfräsmaschine (1) gelagert sind.
Bodenfräsmaschine (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass beide Fräswalzen (9) über einen gemeinsamen Antriebsstrang (38) angetrieben werden, der teilweise durch den Freiraum (37) zwischen den beiden Fräswalzen (9) verläuft.
Bodenfräsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 21 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Fräswalzen (9) im Arbeitsbetrieb über ein gemeinsames Walzengetriebe (26) angetrieben werden.
Bodenfräsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Fräswalzenkasten (7) auf beiden parallel zur Arbeitsrichtung (a) der Bodenfräsmaschine (1) liegenden Seiten Seitenschilde (29) aufweist, und dass die Seitenschilde (29) unmittelbar den Schmalseiten (21) der Fräswalzen (9) benachbart sind, so dass die Bodenfräsmaschine (1) zwei Nullseiten aufweist.
Bodenfräsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mittelrotorfräse ist, insbesondere mit einer Fräsbreite von 600 mm bis 2000 mm.