CH386470A - Fräs-Schleuder-Vorrichtung - Google Patents

Description

      Fräs-Schleuder-Vorrichtung       Es sind Vorrichtungen, insbesondere für die Räu  mung von Schnee, bekannt, die aus einem horizontal  achsigen, quer zur     Vorschubrichtung    angeordneten       Fräser    und einem     dahinterliegenden    Schleuder  rad bestehen. Der Schnee wird hierbei mit rotieren  den Werkzeugen des     Fräsers,    den sogenannten       Fräsmessern,    vom Verband gelöst und in lockerer  Form an das Schleuderrad abgegeben.  



  Der Hauptnachteil dieser sogenannten Schnecken  schleudern besteht darin, dass der Schnee durch       Querförderung    stark komprimiert werden muss, um  beim Vorschieben des Fahrzeuges durch die relativ  enge     Schleuderradöffnung    gezwängt werden zu kön  nen.  



  Gemäss späteren     Erkenntnissen,    über das plastisch  kompressible Material Schnee lässt sich ein besserer  Wirkungsgrad erzielen, wenn der Schnee vom     Fräser     aufgenommen, beschleunigt und in weniger als einer  vollen Umdrehung des     Fräsers    in das Schleuderrad  geworfen wird. Diese Art     Fräs-Schleuder-Vorrichtung     wurde damals speziell für Schneeräumer mit relativ  kleinen Arbeitsbreiten entwickelt und hat sich seither  in der Praxis sehr gut bewährt.

   Bei der geometrischen  Übertragung dieses Systems auf Maschinen mit grö  sseren Arbeitsbreiten zeigen sich jedoch gewisse Nach  teile, die darin bestehen, dass die     Schleuderradöffnung     im Vergleich zur Frontfläche des     Fräsers    relativ klein  ist und der Schnee durch die     Fräsmesser    bis zur Mitte  des Schleuderrades geführt wird.

   Daraus resultieren  Nachteile, die gemäss vorliegender Erfindung im we  sentlichen dadurch vermieden sein sollen, dass die  Eintrittsöffnung zum Schleuderrad mindestens ein  Drittel der durch Länge und Durchmesser des     Fräs-          körpers    bestimmten, rechteckigen Frontfläche des       Fräskörpers    beträgt und dass sich die äusseren     Fräsmes-          ser    in axialer Richtung nur über einen Bruchteil der hal  ben Länge des     Fräskörpers    erstrecken, aber min-    Bestens so weit, dass sie bei ihrer Umdrehung bis an  den Rand der Öffnung zum Schleuderrad heranrei  chen.  



  In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der       Erfindung    teils schematisch und teils     konstruktiv    dar  gestellt.  



  Es zeigen:       Fig.    1     eine    bekannte Vorrichtung in Ansicht von  vorn,       Fig.    2 eine Abwicklung der Vorrichtung nach       Fig.    1,       Fig.    3 eine erfindungsgemässe Vorrichtung     in    An  sicht von vorn,       Fig.    4 eine Abwicklung der Vorrichtung nach       Fig.    3,       Fig.    5 die Anordnung der Schaufeln am Schleu  derrad, im     Radialschnitt,          Fig.    6 die Ausbildung der Schaufeln nach     Fig.    5,

         Fig.    7 bis 9 verschiedene Varianten von     Fräsern     in Ansicht von vorn,       Fig.    10 und 11 übereinander angeordnete     Fräser     verschiedener Ausführung, in Ansicht von vorn,       Fig.    12 die Vorrichtung, mit Verbreiterungsflügeln  versehen, im Vergleich zur Abwicklung der äusseren       Fräsmesser,    von oben.  



  Bei der     Übertragung    des bekannten Systems nach  den     Fig.    1 und 2 mit relativ kleinen Arbeitsbreiten  und geringen Arbeitsgeschwindigkeiten auf grosse  Maschinen besteht - wie eingangs angedeutet - der  Nachteil, dass die     Schleuderradöffnung    1     im    Vergleich  zu der durch das Rechteck 2, 5 dargestellten Front  fläche des um die Achse 3 drehenden     Fräskörpers    ver  hältnismässig klein ist und der Schnee durch die     Fräs-          messer    4 bis zur Mitte des Schleuderrades geführt  wird.

   Die damit zusammenhängenden Energieverluste  sollen durch die Erfindung vermieden werden, indem  einerseits die     Schleuderradöffnung    1 im Vergleich zur      Frontfläche (Rechteck 2, 5) vergrössert und ander  seits die ganze     Öffnung    1 als     Durchlassquerschnitt    aus  genutzt wird, dadurch, dass die äusseren     Fräsmesser    4  nicht bis zur Mitte, sondern nur bis an den Rand der       Schleuderradöffnung    1 geführt werden.  



  Dank dem hier dargelegten, scheinbar einfachen  Erfindungsgedanken ist es möglich geworden, den  Wirkungsgrad von     Fräs-Schleuder-Vorrichtungen    we  sentlich zu steigern, und zwar vor allem deshalb, weil  sich damit eine Reihe von Teilverbesserungen erzielen  lassen, deren Kombination eine bedeutend bessere       Ausnützung    der zur Verfügung stehenden Antriebs  leistung ermöglicht.

   Diese Teilverbesserungen, die sich  sowohl auf die Aufnahme des Schnees vom Verband  als auch auf den Strömungsablauf innerhalb der Vor  richtung bis zum Auswurf des Materials beziehen,  seien nachfolgend an Hand der in     Fig.    3 dargestellten  Frontansicht und der     Fräserabwicklung    gemäss     Fig.    4  kurz dargelegt:

    Erstens kann der um die Achse 3 drehende     Frä-          ser,    der die     überleitgeschwindigkeit    zum Schleu  derrad erzeugt, dank der     vergrösserten    Ausbildung  und der vollen Ausnützung der     Querschnittsfläche    des  Schleuderrades bzw. der geringeren Beschleunigungen,  die notwendig sind, um das Material kompressionsfrei  durch diese Öffnung 1 zu fördern, relativ langsam  rotieren, also grosse Stücke vom Verband lösen, was  bedeutend weniger Arbeitsaufwand erfordert als das       Abfräsen    dünner Späne.  



  Zweitens kann der Schnittwinkel der     Fräsmesser,     das heisst der Winkel a     (Fig.    4) zwischen der Rota  tionsbewegung des     Fräskörpers    um die Achse 3 und  der Angriffskante der     Fräsmesser    4 kleiner gehalten  werden als bei den bekannten Ausführungen. Das An  schneiden des Schnees bei geringem Schnittwinkel a  erfordert weniger Arbeitsaufwand als das Schaben und  Pressen, wie dies bei grösseren Schnittwinkeln un  umgänglich ist.  



  Drittens müssen beim Gleiten des Schnees auf den       Fräsmessern    dank dem geringeren Steigungswinkel a  kleinere Reibungskräfte überwunden werden als bei  Führung des Schnees unter grösserem Reibungswinkel.  Auch dieser Umstand wirkt sich im Sinne einer Ver  besserung des Gesamtwirkungsgrades aus.  



  Viertens wird die Schneeförderung von aussen  nach innen, das heisst der     Querförderungsweg,    den  die am ungünstigsten gelegenen Schneeteilchen in  Richtung der Achse 3 des     Fräsers,    das heisst von des  sen äusseren Enden bis     zum    Eintritt zum Schleuder  rad zurückzulegen haben, und damit das Mass der  Umlenkung aller Strombahnen kleiner als bei den  bekannten Ausführungen. Es können somit Strö  mungsverluste vermieden bzw. auf den kleinstmög  lichen Betrag reduziert werden.  



  Fünftens ergibt sich für den     Fräser    eine kleinere Lei  stungsaufnahme, weil die Geschwindigkeit in der voll  ausgenützten, grösseren Durchgangsöffnung 1 kleiner  gehalten werden kann als bei kleineren Schleuderrädern  und Beschränkung des Schneeinlaufes auf den Mittel  bereich. Da diese Geschwindigkeit durch den     Fräser       erzeugt werden muss, bei der Umlenkung der Strom  bahnen im Schleuderrad aber weitgehend verlorengeht  bzw. dort durch das Schleuderrad in zur Eintritts  geschwindigkeit senkrechter Ebene neu erzeugt wer  den muss, wirkt sich auch dieser Umstand im Sinne  einer Verbesserung des Wirkungsgrades aus.  



  Sechstens lassen sich im Schleuderrad Strömungs  verluste dadurch vermeiden, dass die Schaufeln 7 des  Schleuderrades nur an dessen Umfang angeordnet  sind, zwischen deren Innenkanten also ein     unbeschau-          felter    Hohlraum frei bleibt, in welchem der radial  eintretende Schnee seinen Weg zur Peripherie bzw.  zu dem dort angeordneten Schaufelkranz auf Grund  der vorhandenen Zentrifugalkräfte und     Reibungs-          bzw.        Plastizitätsverhältnisse    des Schnees frei wählen  kann. Der Durchmesser 8 des     unbeschaufelten    Hohl  raumes soll dabei mindestens gleich gross sein wie der  Halbmesser 9 des Schleuderrades.  



       Vorteilhaft    ist ferner die in den     Fig.    5 und 6 dar  gestellte Formgebung der am Umfang des auf der  Achse 10 im Gehäuse 10a rotierenden ebenen Wurf  radbodens 7a angeordneten Schaufeln 7. Da der  Schnee auch im äussersten Kreisring axial ins Schleu  derrad eintritt, müssen Stossverluste beim Erfassen  dieser Schneeteile durch die Schaufeln 7 auf ein  Minimum beschränkt werden, was dadurch geschieht,  dass die Neigung     /3        (Fig.    6) der Schaufelfläche gegen  den     Wurfradboden    7a beim grössten Abstand von die  sem kleiner ist als 45 , dann mit kleiner werdendem  Abstand der Schaufelfläche vom     Wurfradboden    7a  grösser wird,

   um etwa in der Mittelebene des Schleu  derrades 90  zu erreichen und gegen den Wurfrad  boden 7a hin wieder abzunehmen. Konstruktiv wird  diese Formgebung am einfachsten dadurch erreicht,  dass man     Halbrohrstücke    verwendet     (Fig.    6), diese  mit Rippen 7b versieht und die so geformte,     hohl-          förmige    Schaufel an der Peripherie des Wurfrad  bodens 7a aufschraubt.  



  Der Auswurf des Schnees aus dem Schleuderrad  ist in     Fig.3    ersichtlich und erfolgt über den in  üblicher Weise ausgebildeten, drehbaren Auswurf  stutzen 14.  



  Bei grossen Arbeitsbreiten 2, wie sie bei Auto  bahnen oder Flugplätzen vorliegen, ferner auch zur  Lockerung von sehr festen Schneearten, ist es zweck  mässig, auf der Achse 3 zwischen den äusseren     Fräs-          messern    4 weitere Messer anzuordnen.     Fig.    7 zeigt  einen solchen     Fräser    von vorn. Die zusätzlichen     Frä-          serwerkzeuge    11 bestehen hier aus einfachen     Des-          aggregierarmen,    die den Schnee bei der Rotation des       Fräserkörpers    anschneiden und durch Reibungskräfte  gegen das Schleuderrad hin beschleunigen.  



  Bei der Ausführung nach     Fig.    8 bestehen die Zu  satzmesser 12 aus schraubenförmig gewundenen Mes  serstreifen wie die äusseren     Fräsmesser    4; sie sind  symmetrisch zur Mittelebene des     Fräskörpers    an  geordnet.  



  Beim Beispiel nach     Fig.    9 sind die zusätzlichen       Fräsmesser    13 so angeordnet, dass der in ihrem  Arbeitsbereich liegende Schnee von beiden Seiten er-      fasst, beschleunigt und in das Schleuderrad geworfen  wird.  



  Bei grossen Arbeitshöhen ist es zweckmässig, meh  rere     Fräser    übereinander anzuordnen, wie dies z. B.  in     Fig.    10 für zwei     Fräser    dargestellt ist. Beide     Fräser     rotieren hierbei von der Schneeseite her gesehen von  oben nach unten.  



  Bei der Ausführung nach     Fig.    11 rotieren die bei  den übereinander angeordneten     Fräser    im entgegen  gesetzten Drehsinn.  



  Bei bevorzugten Ausführungen bestehen die     Fräs-          messer    4 und die Zusatzmesser 12, 13 aus schrauben  förmig gewundenen, über Speichen mit der     Fräser-          achse    3 verbundenen Messerstreifen. Speiche und       Fräsmesser    können aber auch ineinander übergehen,  so dass das     Fräsmesser    schaufelartige Form annimmt.  



  Die     Fräswerkzeuge    4, 11, 12, 13 können zur  Vermeidung von Beschädigungen beim Erfassen von  Fremdkörpern     zweckmässigerweise    über     Abscherbol-          zen    oder federnde Zwischenglieder mit der Achse 3  des     Fräskörpers    verbunden sein.  



  Die     Fräswerkzeuge    4, 11, 12, 13 können umfäng  lich in beliebiger Zahl, gegeneinander versetzt und  sich teilweise auch überlappend, angeordnet werden.  



  Gemäss     Fig.    12 sind zu beiden Seiten des     Fräs-          körpers    angebrachte     Verbreiterungsflügel    15 vor  gesehen, mit denen die Räumbreite 2 des     Fräsers    auf  die Breite 16 erweitert werden kann. Es ergibt sich  dann der beste Strömungsablauf, wenn die Verbreite  rungsflügel 15 den Schnee in der gleichen Richtung  zuführen, wie er nachher von den äusseren     Fräsmes-          sern    4 weitertransportiert wird.

   Dies ist dann der Fall,  wenn der Winkel y zwischen der     Vorschubrichtung     und der Leitfläche des Flügels angenähert gleich ist  dem Neigungswinkel     u    der äusseren     Fräsmesser    4 in  der Abwicklung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Fräs-Schleuder-Vorrichtung mit mindestens einem Fräser mit zylindrischem Fräskörper und einem da hinterliegenden Schleuderrad, dadurch gekennzeich net, dass die Eintrittsöffnung (1) zum Schleuderrad mindestens ein Drittel der durch Länge (2) und Durchmesser (5) des Fräskörpers bestimmten, recht eckigen Frontfläche des Fräskörpers beträgt und dass sich die äusseren Fräsmesser (4) in axialer Richtung nur über einen Bruchteil der halben Länge (2) des Fräskörpers erstrecken, aber mindestens so weit, dass sie bei ihrer Umdrehung bis an den Rand der Öff nung zum Schleuderrad (1) heranreichen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (7) des Schleuderrades am Umfang desselben angeord net sind und nur so weit nach innen ragen, dass im Inneren des Schleuderrades ein unbeschaufelter Hohl- raum besteht, dessen Durchmesser (8) mindestens gleich gross ist wie der Halbmesser (9) des Schleuder rades (Fig. 3 und 5).

   2. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, dass die Neigung (ss) der Fläche der Schaufeln (7) ge gen den Schleuderradboden (7a) mit abnehmendem Abstand vom Schleuderradboden (7a) zuerst zu- und nachher abnimmt. 3. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuderradschaufeln (7) aus Halbrohrstücken bestehen.

   4. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Unteran spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbrohr stöcke (7) mit Verstärkungsrippen (7b) versehen sind. 5. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den äusseren Fräsmessern (4) Zusatzmesser (11, 12, 13) angeordnet sind (Fig. 7 bis 9).

   6. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräsmesser (4) und die Zusatzmesser (11, 12, 13) symmetrisch zur senkrechten Mittelebene des Fräskörpers angeordnet sind (Fig. 8).

   7. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräsmesser (4) und Zusatzmesser (12, 13) zu beiden Seiten der senkrechten Mittelebene paarweise angeordnet sind und die beiden Messer eines Paares gegensätzlichen Windungssinn aufweisen (Fig. 9).

   B. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmes ser des Schleuderrades grösser ist als der Durchmesser des Fräskörpers. 9. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, in das gleiche Schleuderrad arbeitende Fräser vorhanden sind (Fig. 10 und 11). 10. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass zwei übereinanderliegende Fräser angeordnet sind, die gegenläufig rotieren (Fig. 11).

   11. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräsmesser (4) und die zusätzlichen Fräswerkzeuge (11, 12, 13) über Abscherglieder oder federnde Zwischenglieder mit der Achse des Fräskörpers verbunden sind.

   12. Fräs-Schleuder-Vorrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Sei ten des Fräskörpers Verbreiterungsflügel (15) an gebracht sind, deren Ausschwenkungswinkel (y) ge genüber der Vorschubrichtung in Arbeitsstellung an nähernd gleich ist dem Steigungswinkel (a) der äussern Fräsmesser (4) in der Abwicklung.