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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR MILLING IN PARTICULAR ROCK AND OTHER MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/099300
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device (1) for milling in particular rock and other materials (2), said device comprising: a spindle drum (5) which is mounted on a drum support (3) so as to be rotatable about a drum axis (4) and in which a plurality of tool spindles (6) are mounted so as to be rotatable about spindle axes (7) eccentrically with respect to the drum axis (4), wherein the tool spindles (6) are uniformly distributed over the circumference (8) of the spindle drum (5), wherein the tool spindles (6) each support a plurality of machining tools (9) that are arranged on an outer circumference of the tool spindles (6) and rotate about the spindle axes (7), wherein at least two of the tool spindles (6) are driven by a common gear drive (10) which has output gears (11) fixedly mounted on the tool spindles (6) and a common drive gear (12) which cooperates with the output gears (11), wherein the spindle drum (5) and the drive gear (12) can be rotated relative to one another, wherein the drive gear (12) is rotationally fixed relative to the drum support (3), wherein the machining tools (9) of at least two tool spindles (6) arranged one behind the other in the circumferential direction of the spindle drum (5) are offset relative to one another in the direction of the spindle axes (7) and interlock in an overlapping manner.

Inventors:
BECHEM ULRICH (DE)
BECHEM PHILIP (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/082923
Publication Date:
June 08, 2023
Filing Date:
November 23, 2022
Export Citation:
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Assignee:
BST BECHEM GBR VERTRETUNGSBERECHTIGTE GES ULRICH BECHEM 58093 HAGEN PHILIP BECHEM 58642 ISERLOHN (DE)
International Classes:
E21C27/24; E01C23/088
Domestic Patent References:
WO2006079536A12006-08-03
WO2006079536A12006-08-03
Attorney, Agent or Firm:
SCHNEIDERS & BEHRENDT PARTMBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung (1 ) zur fräsenden Bearbeitung von insbesondere Gestein und anderen Materialien (2), mit einer an einem Trommelträger (3) um eine Trommelachse (4) drehbar gelagerten Spindeltrommel (5), an der mehrere Werkzeugspindeln (6) um Spindelachsen (7) exzentrisch zur Trommelachse (4) drehbar gelagert sind, wobei die Werkzeugspindeln (6) gleichmäßig über den Umfang (8) der Spindeltrommel (5) verteilt angeordnet sind, wobei die Werkzeugspindeln (6) jeweils mehrere an einem Außenumfang der Werkzeugspindeln (6) angeordnete, um die Spindelachsen (7) rotierende Bearbeitungswerkzeuge (9) tragen, wobei mindestens zwei der Werkzeugspindeln (6) von einem gemeinsamen Getriebeantrieb (10) angetrieben sind, der an den Werkzeugspindeln (6) fest angeordnete Abtriebszahnräder (11 ) und ein gemeinsames Antriebszahnrad (12) aufweist, welches mit den Abtriebszahnrädern (11 ) zusammenwirkt, wobei die Spindeltrommel (5) und das Antriebszahnrad (12) relativ zueinander verdrehbar sind, wobei das Antriebszahnrad (12) relativ zum Trommelträger (3) drehfest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (9) von mindestens zwei in Umfangsrichtung der Spindeltrommel (5) hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln (6) in Richtung der Spindelachsen (7) zueinander versetzt angeordnet sind und überlappend ineinander greifen.

2. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeantrieb (10) als ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, mehreren Planetenrädern und einem die Planetenräder um das Sonnenrad tragenden Träger (13) ausgebildet ist, wobei das Antriebszahnrad (12) das Sonnenrad bildet, wobei die Abtriebszahnräder (11 ) die Planetenräder bilden, und wobei die Spindeltrommel (5) den Träger bildet.

3. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltrommel (5) relativ zum feststehenden Trommelträger (3) drehend antreibbar ist.

4. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindeln (6) radial aus der Spindeltrommel (7) entnehmbar ausgebildet sind.

5. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindeln (6) über jeweils mindestens eine Lagerwelle (14, 15) in der Spindeltrommel (5) gelagert sind, wobei die mindestens eine Lagerwelle (14, 15) sich zur radialen Entnahme der Werkzeugspindeln (6) axial aus den Werkzeugspindeln (6) und der Spindeltrommel (5) entfernen lässt.

6. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (9) auf den Werkzeugspindeln (6) axial beabstandet zueinander an dem Außenumfang (16) der Werkzeugspindeln (6) angeordnet sind.

7. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass axial benachbart angeordnete Bearbeitungswerkzeuge (9) in Umfangsrichtung an dem Außenumfang (16) der Werkzeugspindeln (6) versetzt zueinander angeordnet sind.

8. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (9) an dem Außenumfang (16) der Werkzeugspindeln (6) radial hervorstehend zu einem Innenumfang (17) der Werkzeugspindeln (6) angeordnet sind, wobei die zueinander versetzt und einander überlappend angeordneten Bearbeitungswerkzeuge (9) von mindestens zwei in Umfangsrichtung der Spindeltrommel (5) hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln (6) jeweils 16 in den Bereich zwischen Außenumfang (16) und Innenumfang (17) der jeweils anderen Werkzeugspindel (6) eingreifen.

9. Vorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (9) in Werkzeughaltern (18) gehaltene Schneidplatten (19) sind, wobei die Werkzeughalter (18) auf der Werkzeugspindel (6) fest angeordnet sind.

10 Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidplatten (19) Hartstoffe, insbesondere polykristallinen Diamant (PCD) aufweisen.

- Zusammenfassung -

Description:
Vorrichtung zur fräsenden Bearbeitung von insbesondere Gestein und anderen Materialien

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur fräsenden Bearbeitung von insbesondere Gestein und anderen Materialien, mit einer an einem Trommelträger um eine Trommelachse drehbar gelagerten Spindeltrommel, an der mehrere Werkzeugspindeln um Spindelachsen exzentrisch zur Trommelachse drehbar gelagert sind, wobei die Werkzeugspindeln gleichmäßig über den Umfang der Spindeltrommel verteilt angeordnet sind, wobei die Werkzeugspindeln jeweils mehrere an einem Außenumfang der Werkzeugspindeln angeordnete, um die Spindelachsen rotierende Bearbeitungswerkzeuge tragen, wobei mindestens zwei der Werkzeugspindeln von einem gemeinsamen Getriebeantrieb angetrieben sind, der an den Werkzeugspindeln fest angeordnete Abtriebszahnräder und ein gemeinsames Antriebszahnrad aufweist, welches mit den Abtriebszahnrädern zusammenwirkt, wobei die Spindeltrommel und das Antriebszahnrad relativ zueinander verdrehbar sind, wobei das Antriebszahnrad relativ zum Trommelträger drehfest angeordnet ist.

Für die fräsende Bearbeitung von Gestein oder anderen harten Materialien, wie zum Beispiel von Gewinnungsprodukten im unter- oder obertägigen Bergbau, von Asphalt- oder Betonbauteilen im Straßen- oder Hochbau oder dergleichen sind eine Vielzahl von Fräsvorrichtungen bekannt, bei denen es sich meist um rotierend angetriebene Trommeln oder Scheiben handelt, an deren Umfang Fräswerkzeuge wie zum Beispiel Rundschaftmeißel gleichmäßig verteilt angebracht sind. Wenn mit einer solchen, mit Fräswerkzeugen an ihrem Umfang versehenen Trommel beispielsweise mit Hilfe eines Walzenschrämladers Gestein oder Kohle im untertägigen Bergbau gewonnen wird und die Schrämwalze oder -trommel das zu gewinnende Material im Vollschnitt schneidet oder fräst, sind etwa die Hälfte aller am Umfang der Trommel angeordneten Bearbeitungswerkzeuge gleichzeitig im Eingriff. Jedes Bearbeitungswerkzeug ist beim Vollschnitt über eine halbe Drehung, also 180°, im Eingriff mit dem zu bearbeitenden Material. Dies hat zur Folge, dass gerade in härteren Materialien die Hartmetallspitzen der Bearbeitungswerkzeuge auf sehr hohe Temperaturen erwärmt werden und schnell verschleißen. Ein weiterer Nachteil bei den bekannten Maschinen besteht darin, dass sich der gesamte Anpressdruck, mit dem die Trommel gegen das Gestein angestellt wird, auf eine große Anzahl von Einzelwerkzeugen verteilt, so dass für jeden einzelnen im Einsatz befindlichen Meißel nur eine vergleichsweise geringe Andruckkraft zur Verfügung steht.

Aus WO 2006/079536 A1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, mit der viele der erwähnten Nachteile behoben werden. An der in WO 2006/079536 A1 beschriebenen Lösung ist jedoch nachteilig, dass die Vorrichtung eine sehr geringe Schneidtiefe aufweist, die durch die geringen Eingriffstiefen der Bearbeitungswerkzeuge bedingt ist. Außerdem ist sowohl die Wartung dieser Vorrichtung, als auch ein Wechsel der Bearbeitungswerkzeuge kompliziert und zeitaufwendig.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung anzugeben, welche die beschriebenen Nachteile behebt und eine höhere Schneidtiefe und eine einfache und schnelle Wartung ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .

Dadurch, dass die Bearbeitungswerkzeuge von mindestens zwei in Umfangsrichtung der Spindeltrommel hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln in Richtung der Spindelachsen zueinander versetzt angeordnet sind und überlappend ineinander greifen, kann die Schneidtiefe der Vorrichtung deutlich erhöht werden. Indem der Abstand der Spindelachsen in Umfangsrichtung der Spindeltrommel kleiner ist als der Durchmesser der Werkzeugspindeln am Außenumfang, können deutlich mehr bzw. größere Werkzeugspindeln in Umfangsrichtung der Spindeltrommel hintereinander angeordnet werden, sodass die Schneidtiefen, die über den Außenumfang der Werkzeugspindeln erreicht werden, deutlich erhöht werden können. Die Spindelachsen der Werkzeugspindeln lassen sich näher zueinander entlang des Umfangs der Spindeltrommel anordnen, sodass die Anzahl der Werkzeugspindeln in der Spindeltrommel erhöht werden kann. Mit der in Richtung der Spindelachsen zueinander versetzten Anordnung der Bearbeitungswerkzeuge von mindestens zwei in Umfangsrichtung der Spindeltrommel hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln kann erreicht werden, dass die Bearbeitungswerkzeuge von um den Umfang der Spindeltrommel benachbarten Werkzeugspindeln überlappend ineinander greifen, sodass ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung erreicht wird. Die Bearbeitungswerkzeuge von um den Umfang der Spindeltrommel benachbarten Werkzeugspindeln berühren sich nicht und kämmen aneinander vorbei durch den Eingriffsbereich der benachbarten Werkzeugspindel. Die höhere Anzahl der über den Umfang der Spindeltrommel verteilten Werkzeugspindeln erhöht auch die Anzahl der zur Verfügung stehenden Bearbeitungswerkzeuge, sodass ein besseres Schnittbild in dem bearbeiteten Material entsteht. Mit der Vorrichtung lässt sich eine besonders gleichmäßige Nuttiefe fräsen. Außerdem wird eine Wellenbildung, ähnlich einem Waschbrett, verhindert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Getriebeantrieb als ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, mehreren Planetenrädern und einem die Planetenräder um das Sonnenrad tragenden Träger ausgebildet ist, wobei das Antriebszahnrad das Sonnenrad bildet, wobei die Abtriebszahnräder die Planetenräder bilden, und wobei die Spindeltrommel den Träger bildet. Mit diesem Getriebeantrieb lässt sich ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung realisieren. Die Getriebeübersetzung des Getriebeantriebs ist so ausgelegt, dass die um das feststehende Sonnenrad rotierenden Planetenräder die jeweiligen Bearbeitungswerkzeuge einer Frässcheibe auf der Werkzeugspindel nacheinander pro Gesamtumlauf um die Trommelachse im unteren Totpunkt zum Gesteinskontakt gebracht werden. Hierdurch wird ein gleichmäßiger Verschleiß der Bearbeitungswerkzeuge über den Umfang der jeweiligen Frässcheibe, also den Außenumfang der Werkzeugspindel erreicht. Gleichzeitig wird durch den immer gleichen Auftreffpunkt des jeweiligen Schneidewerkzeugs einer Frässcheibe im unteren Totpunkt eine über die Länge der Fräsung gleichmäßige Nuttiefe erreicht. Dadurch wird eine Wellenbildung, ähnlich einem Waschbrettmuster, verhindert. Zusätzlich führt die Auslegung des Getriebeantriebs zu einem vibrationsarmen Betrieb der gesamten Vorrichtung.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass die Spindeltrommel relativ zum feststehenden Trommelträger drehend antreibbar ist. Über den feststehenden Trommelträger kann die Spindeltrommel sehr einfach gelagert werden, um zum Antrieb der Vorrichtung angetrieben zu werden. Im Oberflächen-Bearbeitungsbereich (z.B. im Straßenbau) sind Kollisionen der Vorrichtung mit Fremdkörpern, wie Stahl-Armierungen, Gully- Deckel oder ähnlichem möglich. Um die Vorrichtung vor Beschädigungen zu schützen, kann an dem feststehenden Trommelträger eine mechanische Überlast-Sicherung vorgesehen sein, die bei einer Überlast den feststehenden Trommelträger freigibt, indem sie lastabwerfend oder schlupfend ausgelegt ist. Diese Überlast-Sicherung wird vorzugsweise an der drehmomentabstützenden Lagerung des Trommelträgers angebracht.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung bezieht sich darauf, dass die Werkzeugspindeln radial aus der Spindeltrommel entnehmbar ausgebildet sind. Mit dem radialen Entfernen der gesamten Werkzeugspindel aus der Spindeltrommel lassen sich die Werkzeugspindeln aus der kompakten Vorrichtung schnell austauschen, sodass Stillstandzeiten minimiert werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Werkzeugspindeln über jeweils mindestens eine Lagerwelle in der Spindeltrommel gelagert sind, wobei die mindestens eine Lagerwelle sich zur radialen Entnahme der Werkzeugspindeln axial aus den Werkzeugspindeln und der Spindeltrommel entfernen lässt. Es können auch mehrere, insbesondere zwei, Lagerwellen zur Lagerung einer Werkzeugspindel vorgesehen sein. Mit dieser Möglichkeit ist ein Schnellwechsel durch ein seitliches Ziehen der jeweiligen Lagerwellen und Freilegen einer Werkzeugspindel möglich, sodass die freiliegende Werkzeugspindel radial nach außen aus der Spindeltrommel heraus geschoben werden kann. Der Einbau einer neuen Werkzeugspindel erfolgt dann in umgekehrter Reihenfolge.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Bearbeitungswerkzeuge auf den Werkzeugspindeln axial beabstandet zueinander an dem Außenumfang der Werkzeugspindeln angeordnet sind. Mit dem axialen Abstand der Bearbeitungswerkzeuge können die Bearbeitungswerkzeuge, die in Richtung der Spindelachsen zueinander versetzt angeordnet sind, von mindestens zwei in Umfangsrichtung der Spindeltrommel hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln besonders leicht überlappend ineinander greifen.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass axial benachbart angeordnete Bearbeitungswerkzeuge in Umfangsrichtung an dem Außenumfang der Werkzeugspindeln versetzt zueinander angeordnet sind. Mit dem Versatz in Umfangsrichtung an dem Außenumfang der Werkzeugspindeln kann sichergestellt werden, dass die benachbart angeordneten Bearbeitungswerkzeuge einer Werkzeugspindel nicht gleichzeitig sondern zeitlich versetzt zueinander in Eingriff kommen. Dadurch ist ein besonders vibrationsarmer Betrieb der Vorrichtung möglich. Außerdem wird das Gegenmoment für den Eingriff der einzelnen Bearbeitungswerkzeuge über die Rotation der Werkzeugspindel gleichmäßiger verteilt. Die axial benachbart angeordneten Bearbeitungswerkzeuge greifen durch den Versatz in Umfangsrichtung an dem Außenumfang der Werkzeugspindeln bei Rotation der Werkzeugspindeln phasenversetzt zueinander ein. Mit dem phasenversetzten Eingriff der Bearbeitungswerkzeuge bei Rotation der Werkzeugspindel kann eine gleichmäßige Belastung des Getriebeantriebs erreicht werden, sodass ein besonders vibrationsarmer Betrieb der Vorrichtung möglich ist. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Bearbeitungswerkzeuge an dem Außenumfang der Werkzeugspindeln radial hervorstehend zu einem Innenumfang der Werkzeugspindeln angeordnet sind, wobei die zueinander versetzt und einander überlappend angeordneten Bearbeitungswerkzeuge von mindestens zwei in Umfangsrichtung der Spindeltrommel hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln jeweils in den Bereich zwischen Außenumfang und Innenumfang der jeweils anderen Werkzeugspindel eingreifen. Mit dem Eingriff der Bearbeitungswerkzeuge einer ersten Werkzeugspindel in den Bereich zwischen Außenumfang und Innenumfang einer zweiten, benachbarten Werkzeugspindel, kann ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung und eine enge Anordnung der Spindelachsen der Werkzeugspindeln erreicht werden. Die überlappende Anordnung der Werkzeugspindeln im Bereich zwischen Außenumfang und Innenumfang der benachbarten, in Umfangsrichtung der Spindeltrommel hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln sorgt für eine koordinierte Anordnung der Eingriffsbereiche der Bearbeitungswerkzeuge der Werkzeugspindeln. Außerdem kann der Außenumfang der Werkzeugspindeln erhöht werden, sodass die Schneidtiefe gesteigert werden kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bearbeitungswerkzeuge in Werkzeughaltern gehaltene Schneidplatten sind, wobei die Werkzeughalter auf der Werkzeugspindel fest angeordnet sind. Die Schneidplatten an den Werkzeughaltern der Werkzeugspindeln können bei Verschleiß einfach ausgetauscht werden. Damit lassen sich die Werkzeugspindeln nach Verschleiß der Schneidplatten durch einen Austausch der Schneidplatten leicht in Stand setzen. Die Bearbeitungswerkzeuge können auch als Rundschaftmeißel ausgeführt sein.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, die vorsieht, dass die Schneidplatten Hartstoffe, insbesondere polykristallinen Diamant (PCD) aufweisen. Mit Schneidplatten, die polykristallinen Diamant aufweisen, können besonders harte Materialien mit geringem Verschleiß gefräst werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

Figur 1 erfindungsgemäße Vorrichtung,

Figur 2 Vorrichtung aus Sicht der Trommelachse, und

Figur 3 überlappend ineinandergreifende Werkzeugspindeln.

In der Figur 1 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung 1 dient zur fräsenden Bearbeitung von Gestein und anderen harten Materialien 2. Sie verfügt über einen feststehenden Trommelträger 3, der über eine Überlast-Sicherung 20 mit einem Befestigungsflansch 21 versehen ist. Über diesen Befestigungsflansch 21 kann die Vorrichtung 1 an einem Lader oder einem anderen Fahrzeug oder einer anderen Anlage für Baustellen, Bergwerke, Tagebaue und Minen montiert werden. Der Trommelträger 3 bildet eine Trommelachse 4 um die eine Spindeltrommel 5 drehbar gelagert ist. In der Spindeltrommel 5 sind mehrere, im Ausführungsbeispiel zehn (Fig. 2), Werkzeugspindeln 6 um Spindelachsen 7 drehbar gelagert, und zwar jeweils exzentrisch zur Trommelachse 4. In der Figur 1 , die eine Schnittansicht, durch die Vorrichtung 1 darstellt, sind nur zwei der sich bezüglich der Trommelachse 4 gegenüberliegenden Werkzeugspindeln 6 gezeigt. Die Werkzeugspindeln 6 sind gleichmäßig über den Umfang 8 der Spindeltrommel 5 verteilt angeordnet, wie auch aus Figur 2 ersichtlich. Die Werkzeugspindeln 6 tragen jeweils mehrere an einem Außenumfang 16 der Werkzeugspindeln 6 angeordnete, um die Spindelachsen 7 rotierende Bearbeitungswerkzeuge 9. Dabei sind die Bearbeitungswerkzeuge 9 auf den Werkzeugspindeln 6 axial beabstandet zueinander an dem Außenumfang 16 der Werkzeugspindeln 6 angeordnet. An den Werkzeugspindeln 6 stehen die Bearbeitungswerkzeuge 9 bis an den Außenumfang 16 der Werkzeugspindeln 6 radial hervor gegenüber einem Innenumfang 17 der Werkzeugspindeln 6. Die Bearbeitungswerkzeuge 9 sind als in Werkzeughaltern 18 gehaltene Schneidplatten 19 ausgebildet, wobei die Werkzeughalter 18 auf der Werkzeugspindel 6 fest angeordnet sind. Die Werkzeughalter 18 ragen von dem Innenumfang 17 der Werkzeugspindeln 6 hervor und halten die Schneidplatten 19 am Außenumfang 16 der Werkzeugspindeln 6 in Position. Die Werkzeughalter 18 sind in dem Ausführungsbeispiel als Frässcheiben ausgebildet, die axial beabstandet zueinander auf der Werkzeugspindel 6 angeordnet sind und die Bearbeitungswerkzeuge 9 halten. Die Vorrichtung 1 verfügt über einen Getriebeantrieb 10 über den die Werkzeugspindeln 6 gemeinsam angetrieben sind. Dieser Getriebeantrieb 10 weist an den Werkzeugspindeln 6 fest angeordnete Abtriebszahnräder 11 und ein gemeinsames Antriebszahnrad 12 auf. Das gemeinsame Antriebszahnrad 12 wirkt mit den Abtriebszahnrädern 11 zusammen. Hierzu sind die Spindeltrommel 5 und das Antriebszahnrad 12 relativ zueinander verdrehbar. Das Antriebszahnrad 12 ist zudem drehfest zum Trommelträger 3 festgelegt. Der Getriebeantrieb 10 ist nach Art eines Planetengetriebes aufgebaut, was einen besonders kompakten Aufbau der Vorrichtung 1 ermöglicht. Wie bei einem Planetengetriebe üblich, ist ein Sonnenrad vorgesehen und mehrere Planetenräder und ein die Planetenräder um das Sonnenrad tragender Träger. Bei der Integration des Getriebeantriebs 10 in der Vorrichtung 1 bildet das Antriebszahnrad 12 das Sonnenrad, wobei die Abtriebszahnräder 11 die Planetenräder bilden, und wobei die Spindeltrommel 5 den Träger 13 bildet. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Spindeltrommel 5 relativ zum feststehenden Trommelträger 3 drehend antreibbar. Der drehende Antrieb der Spindeltrommel 5 bewirkt eine Drehung der Spindeltrommel 5 um die vom Trommelträger 3 gebildete Trommelachse 4, wodurch die Zähne des mit dem Trommelträger 3 feststehenden Antriebszahnrads 12 in die Zähne der Abtriebszahnräder 11 eingreifen, da die Abtriebszahnräder 11 über die Spindeltrommel 5 getragen an den Werkzeugspindeln 6 gelagert um das Sonnenrad rotieren. Der Eingriff der Abtriebszahnräder 11 in das feststehende Sonnenrad bewirkt beim Abrollen der Abtriebszahnräder 11 eine Rotation der mit den Abtriebszahnrädern 11 gekoppelten Werkzeugspindeln 6, sodass die Bearbeitungswerkzeuge 9 auf den Werkzeugspindeln 6 durch den Antrieb der Spindeltrommel 5 in Rotation und bei radialer Zustellung der Trommelachse 4 beispielsweise durch den Lader in Eingriff mit zu fräsenden Material versetzt werden. Die Werkzeugspindeln 6 lassen sich aus der Spindeltrommel 5 zum Austausch der Schneidplatten 19 entnehmen. Dies kann vorteilhafterweise in radialer Richtung zur Spindeltrommel 5 erfolgen, sodass einzelne Werkzeugspindeln 6 entfernt werden können, ohne alle Werkzeugspindeln 6 zu entfernen oder neu ausrichten zu müssen. Für die besonders leichte Entnahme der Werkzeugspindeln 6 aus der Spindeltrommel 5 sind die Werkzeugspindeln 6 über Lagerwellen 14, 15 beidseitig in der Spindeltrommel 5 gelagert. Diese Lagerwellen 14, 15 lassen sich zur radialen Entnahme der Werkzeugspindeln 6 axial aus den Werkzeugspindeln 6 und der Spindeltrommel 5 entfernen, sodass die Werkzeugspindeln 5 zur einfachen Entnahme freiliegen. Hierzu wird einfach die linke Lagerwelle 14 aus der Werkzeugspindel 6 und dem Abtriebszahnrad 11 sowie der Spindeltrommel 5 gezogen, während die rechte Lagerwelle 15 einfach aus der Lagerstelle der Werkzeugspindel 6 und der Spindeltrommel 5 gezogen wird. Alternativ kann die Werkzeugspindel 6 auch auf einem Langbolzen als Lagerwelle gelagert sein, der einseitig gezogen werden kann.

In Figur 2 ist eine Ansicht auf die Vorrichtung 1 gemäß Figur 1 aus Sicht der Trommelachse 4 zu sehen. Hier ist zu erkennen, dass die Bearbeitungswerkzeuge 9 an den Werkzeugspindeln 6 bis zu einer Schneidtiefe S in das zu fräsende Material 2 eingreifen können, wenn die Vorrichtung 1 beim Fräsvorgang am Trommelträger 3 radial, in der hier gezeigten Ansicht nach rechts, zugestellt wird. Dadurch, dass die Bearbeitungswerkzeuge 9 von mindestens zwei in Umfangsrichtung der Spindeltrommel 5 hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln 6 in Richtung der Spindelachsen 7 zueinander versetzt angeordnet sind und überlappend ineinander greifen, ist ein deutlich größerer Außenumfang 16 der Werkzeugspindeln 6 bei gleichzeitiger Erhöhung der Werkzeugspindelzahl erreichbar, sodass die erreichbare Schneidtiefe S erhöht und auch das Schnittbild verbessert sowie die Werkzeugbelastung gesenkt werden kann. In Figur 2 ist auch eine halbierte Schneidtiefe angedeutet, die mit der gleichen Anzahl an Werkzeugspindeln erreichbar ist, wobei die Bearbeitungswerkzeuge von im Umfangsrichtung der Spindeltrommel 5 hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln hier nicht überlappend ineinander greifen. Es ist zu erkennen, dass mit dem deutlich kleineren Außenumfang dieser Werkzeugspindel nur eine mehr als halbierte Schneidtiefe bei gleicher Anzahl der Werkzeugspindeln erreichbar ist. Somit kann durch den axialen Abstand der Bearbeitungswerkzeuge 9 auf den Werkzeugspindeln 6 zueinander an dem Außenumfang 16 der Werkzeugspindeln und dadurch, dass die Bearbeitungswerkzeuge 9 an den Außenumfang 16 der Werkzeugspindeln 6 radial hervorstehen zu einem Innenumfang 17 der Werkzeugspindeln 6, eine Eingriffssituation geschaffen werden, die einen kompakten Aufbau und eine hohe erreichbare Schneidtiefe S ermöglicht. Dazu greifen die zueinander versetzt und einander überlappend angeordneten Bearbeitungswerkzeuge 9 von mindestens zwei in Umfangsrichtung der Spindeltrommel 5 hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln 6 jeweils in den Bereich zwischen Außenumfang 16 und Innenumfang 17 der jeweils anderen Werkzeugspindel 6 ein. In einer besonders vorteilhaften Ausführung sind axial benachbart angeordnete Bearbeitungswerkzeuge 9 in Umfangsrichtung an dem Außenumfang 16 der Werkzeugspindeln 6 versetzt zueinander angeordnet. Dies kann beispielsweise durch einen modularen Aufbau der Werkzeugspindeln 6 erreicht werden. Denn die Werkzeugspindeln 6 zeichnen sich bevorzugt durch einen modularen Aufbau aus. Dieser modulare Aufbau ermöglicht eine einfache Bestückung der Werkzeugspindeln 6 mit geeigneten Frässcheiben als Werkzeughalter 18 mit den jeweiligen Bearbeitungswerkzeugen 9 für unterschiedliche Gegebenheiten und Materialen. Hierbei werden die Werkzeughalter 18 vorteilhafterweise gemäß einer Bestückungsmatrix durch Aufschieben der Frässcheiben auf eine gekennzeichnete Frässcheibenwelle der Werkzeugspindel 6 nacheinander formschlüssig montiert und festgelegt. Diese vormontierten Werkzeugspindeln 6 werden dann entsprechend der Vorgabe in der Spindeltrommel 5 an der dafür vorgesehenen Spindelaufnahme der Spindeltrommel 5 montiert. Die rotatorische Startposition der jeweiligen Werkzeugspindel 6 zur Spindeltrommel 5 wird hierbei durch den Formschluss der im Getriebeantrieb 10 liegenden Lageraufnahme vorgegeben, so, dass die Werkzeugspindeln 6 in Bezug auf die Rotation nicht verwechselt werden können. Lediglich die über die Breite einer Werkzeugspindel 6 unterschiedlich notwendige Bestückung mit den jeweiligen Werkzeughaltern 18 macht eine Kennzeichnung in Hinblick auf das beschriebene, nicht angestrebte Waschbrettmuster, erforderlich.

Die Figur 3 zeigt, wie die zueinander versetzt und einander überlappend angeordneten Bearbeitungswerkzeuge 9 von zwei in Umfangsrichtung der Spindeltrommel 5 (Fig. 2) hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln 6 jeweils in den Bereich zwischen Außenumfang 16 und Innenumfang 17 der jeweils anderen Werkzeugspindel 6 eingreifen. Mit der in Richtung der Spindelachsen 7 zueinander versetzten Anordnung der Bearbeitungswerkzeuge 9 von den zwei in Umfangsrichtung der Spindeltrommel 5 (Fig. 2) hintereinander angeordneten Werkzeugspindeln 6, kann erreicht werden, dass die Bearbeitungswerkzeuge 9 von um den Umfang 8 der Spindeltrommel 5 (Fig. 2) benachbarten Werkzeugspindeln 6, wie in Figur 3 zu sehen, überlappend ineinander greifen. Hierdurch ist ein besonders kompakter Aufbau der Vorrichtung 1 möglich. Die Bearbeitungswerkzeuge 9 von den um den Umfang 8 der Spindeltrommel 5 (Fig. 2) benachbarten Werkzeugspindeln berühren sich nicht und kämmen aneinander vorbei durch den Eingriffsbereich der benachbarten Werkzeugspindel 6. Da der Abstand der Spindelachsen 7 in Umfangsrichtung der Spindeltrommel 5 (Fig. 2) kleiner ist als der Durchmesser der Werkzeugspindeln 6 am Außenumfang 16, können deutlich mehr bzw. größere Werkzeugspindeln in Umfangsrichtung der Spindeltrommel 5 (Fig. 2) hintereinander angeordnet werden, sodass höhere Schneidtiefen S (Fig. 2) erreichbar sind. Dies kann über den deutlich größeren Außenumfang 16 der Werkzeugspindeln 6 eingerichtet werden. Die Spindelachsen 7 der Werkzeugspindeln 6 lassen sich durch die Überlappung der Eingriffsbereiche der Bearbeitungswerkzeuge 9 näher zueinander entlang des Umfangs 8 der Spindeltrommel 5 (Fig. 2) anordnen, sodass die Anzahl der Werkzeugspindeln 6 in der Spindeltrommel 5 erhöht werden kann. Mit der höheren Anzahl der über den Umfang 8 der Spindeltrommel 5 (Fig. 2) verteilten Werkzeugspindeln 6 erhöht sich auch die Anzahl der zur Verfügung stehenden Bearbeitungswerkzeuge 9, sodass ein besseres Schnittbild in dem bearbeiteten Material 2 entsteht. Wie zu erkennen ist, lassen sich die Werkzeugspindeln 6 einfach radial voneinander trennen, was den Ausbau einzelner Werkzeugspindeln 6 aus der Spindeltrommel 5 (Fig. 1 ) vereinfacht.

- Bezugszeichenliste -

Bezuaszeichenliste

1 Vorrichtung

2 Gestein oder andere Materialien 3 Trommelträger

4 Trommelachse

5 Spindeltrommel

6 Werkzeugspindeln

7 Spindelachsen 8 Umfang (Spindeltrommel)

9 Bearbeitungswerkzeuge

10 Getriebeantrieb

11 Abtriebszahnräder

12 Antriebszahnrad

13 Träger

14 Erste Lagerwelle 15 Zweite Lagerwellen

16 Außenumfang (Werkzeugspindeln)

17 Innenumfang (Werkzeugspindeln)

18 Werkzeughalter 19 Schneidplatten

20 Überlast-Sicherung

21 Befestigungsflansch

S Scheidtiefe

- Patentansprüche -