EP1841949B1

EP1841949B1 - Vorrichtung für die fräsende bearbeitung von gestein und anderen materialien sowie verfahren zum fräsen von gestein oder dgl. unter verwendung der vorrichtung

Info

Publication number: EP1841949B1
Application number: EP06706429A
Authority: EP
Inventors: Ulrich H. Bechem; Jens Steinberg; Joachim Raschka
Original assignee: Bucyrus Europe GmbH
Current assignee: Caterpillar Global Mining HMS GmbH
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2006-01-26
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2026-01-26
Also published as: ZA200706150B; US7631942B2; PL1841949T3; DE502006007582D1; BRPI0607363A2; CN101111662B; JP4698682B2; AU2006208641A1; CA2595326A1; CA2595326C; RU2007132185A; ATE476581T1; DE102005003840A1; AU2006208641B2; RU2358104C1; CN101111662A; WO2006079536A1; EP1841949A1; US20080116734A1; JP2008528833A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die fräsende Bearbeitung von insbesondere Gestein oder anderen Materialien, mit einer an einem Trommelträger um eine Trommelachse drehbar gelagerten Spindeltrommel, in der mehrere Werkzeugspindeln exzentrisch zur Trommelachse um Spindelachsen drehend antreibbar gelagert sind und an ihren von der Spindeltrommel vorragenden Enden Bearbeitungswerkzeuge tragen. Die Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zum Fräsen von Gestein oder dgl. unter Verwendung einer solchen Vorrichtung gerichtet.
Für die fräsende Bearbeitung von Gestein oder anderen harten Materialien wie z. B. von Gewinnungsprodukten im unter- oder obertägigen Bergbau, von Asphalt- oder Betonbauteilen im Straßen- oder Hochbau oder dgl. sind eine Vielzahl von Frässystemen bekannt, bei denen es sich meist um rotierend angetriebene Trommeln oder Scheiben handelt, an deren Umfang Fräswerkzeuge wie z. B. 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, was zur Folge hat, dass gerade in härteren Materialien die Hartmetallspitzen der Werkzeuge 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. Wenn beispielsweise der Gesamtandruck der Trommel gegen das Gestein ca. 2.000 N beträgt und bei einem Vollschnitt sich immer ca. 20 Einzelwerkzeuge im Einsatz befinden, steht für jedes einzelne im Schnitt nur 100 N Andruckkraft zur Verfügung. Ferner ist es auch schwierig, mit den bekannten Vorrichtungen, bei denen die Werkzeuge fest am Umfang einer Walze oder Trommel angeordnet sind, axial in das zu bearbeitende Material einzufahren, was darauf zurückzuführen ist, dass die optimale Schnittgeschwindigkeit am Außendurchmesser der Walzen besteht und sich die Schnittgeschwindigkeit in Richtung auf die Drehachse der Trommel oder Walze immer weiter verringert und in der Nähe der Drehachse so gering wird, dass dort ein Schneiden praktisch unmöglich ist. Auch wenn also die Trommel an ihrer Stirnseite mit Werkzeugen versehen ist, können diese beim axialen Einfahren der Trommel das vor deren Stirnseite anstehende Gestein nicht vernünftig ausbrechen.
Aus der DE 34 45 492 C2 , dass als nächstliegender Stand der Technik vorgesehen ist, ist ein Bohrkopf zum Bohren in Gestein bekannt, der einen Werkzeugträger mit Bohrwerkzeugen aufweist, der auf einer Zentralwelle gelagert ist, die mit einem zwischen Bohrloch und Bohrkopf verlaufenden Bohrgestänge gekuppelt ist. Die Bohrwerkzeuge am Werkzeugträger sind über ein Planetengetriebe drehend antreibbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die fräsende Bearbeitung von Gestein oder anderen Materialien der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Lage ist, auch sehr harte Materialien mit einer hohen Fräsleistung zu bearbeiten, wobei im Vergleich zu konventionell angetriebenen Werkzeugen die von der Spindeltrommel ausgeübten Andruckkräfte reduziert und die Standzeiten der Werkzeuge verlängert sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung soll insbesondere eine hohe Betriebssicherheit haben, dabei kompakt bauen und die Möglichkeit bieten, Bearbeitungswerkzeuge unterschiedlicher Art wie z. B. Fräswalzen, Sägeblätter, Hinterschneidwerkzeuge oder dgl. mit beliebigen Gewichten und Größen aufzunehmen.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Indem mindestens zwei der Werkzeugspindeln von einem gemeinsamen Getriebeantrieb antreibbar sind, der an den Werkzeugspindeln fest angeordnete Abtriebszahnräder und ein gemeinsames Antriebselement, insbesondere ein Antriebszahnrad oder auch eine Antriebskette, einen Antriebszahnriemen oder dgl. aufweist, welches Antriebselement mit den Abtriebszahnrädern zusammenwirkt, wobei das Antriebselement und die Spindeltrommel relativ zueinander verdrehbar sind, wird eine besonders kompakte Anordnung einer Vorrichtung geschaffen, bei der die mindestens zwei Werkzeugspindeln mit den daran befindlichen Werkzeugen außerhalb der Mittelachse der Spindeltrommel synchron angetrieben werden Dabei können die an den Werkzeugspindeln angeordneten Bearbeitungswerkzeuge leicht so eingestellt werden, dass sich selbst bei einem Vollschnitt mit Eingriff von 180° jeweils nur ein Bearbeitungswerkzeug oder nur einige wenige Werkzeuge gleichzeitig im Eingriff befinden, so dass die gesamte zur Verfügung stehende Andruckkraft der Spindeltrommel von nur jeweils einem oder einigen wenigen Werkzeugen genutzt werden kann, also das gerade in Gestein im Eingriff befindliches Einzelwerkzeug eine sehr hohe Lösekraft besitzt.
Es ist möglich, dass die Spindeltrommel einen Drehantrieb aufweist, der von dem Getriebeantrieb entkoppelt ist. Bei dieser Ausführungsform wird also die Spindel trommel von einem Drehantrieb gedreht und die Werkzeugspindeln erfahren ihren Antrieb unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit der Spindeltrommel. Bei dieser Ausgestaltung ist es sogar denkbar, beim axialen Einfahren der Vorrichtung ins Gestein die Spindeltrommel jedenfalls kurzzeitig ganz still zu setzen und lediglich durch Rotation der Werkzeugspindeln ein Stück weit in das Gestein einzubohren und dann den Antrieb für die Spindeltrommel erst anzufahren.
Als besonders vorteilhaft hat es sich aber erwiesen, wenn die Spindeltrommel und wenigstens ein Teil der Werkzeugspindeln einen gemeinsamen Drehantrieb haben, so dass durch eine Rotation der Spindeltrommel automatisch auch die vom gemeinsamen Drehantrieb mitbeaufschlagten Werkzeugspindeln in Rotation versetzt werden.
Konstruktiv vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn das von einem Antriebszahnrad gebildete Antriebselement relativ zum Trommelträger drehfest angeordnet ist, insbesondere fest am Trommelträger angeschlossen ist. Die an den Werkzeugspindeln fest angeordneten Abtriebszahnräder kämmen dann mit dem am Trommelträger drehfest angeordneten Antriebszahnrad, wodurch die Werkzeugspindeln in Rotation versetzt werden, wenn die Spindeltrommel, in der die Werkzeugspindeln aufgenommen sind, vom Drehantrieb gedreht wird. Mit einem derartigen Planetengetriebe können bei besonders kompakter Bauart sehr hohe Kräfte und Drehmomente übertragen werden.
Vorzugsweise sind die Werkzeugspindeln in Lagerbüchsen mittels Lagern drehbar aufgenommen und zweckmäßig mittels Wellendichtungen abgedichtet. Ganz besonders vorteilhaft ist es bei einer solchen Anordnung, wenn die Lagerbüchsen mit den darin drehbar gelagerten Werkzeugspindeln patronenartig austauschbar in an der Spindeltrommel vorgesehenen Trommelkammern eingesetzt und arretiert sind. Die Werkzeugspindeln können dann in Baueinheit mit ihren Lagern und ggf. Dichtungen durch einfachen Austausch der Lagerbüchsen ersetzt werden, beispielsweise wenn.sie verschlissen sind oder wenn Werkzeugspindeln für andere Bearbeitungswerkzeuge zum Einsatz kommen sollen. Die Werkzeugspindeln in den Lagerbüchsen werden vormontiert, so dass Aus- und Einbau dieser Baueinheiten in der Spindeltrommel nur sehr kurze Zeit beansprucht.
Vorzugsweise sind alle Werkzeugspindeln über das gemeinsame Antriebszahnrad des Getriebeantriebes antreibbar. Es ist aber auch ohne weiteres möglich, dass eine erste Gruppe von Werkzeugspindeln über ein erstes gemeinsames Antriebszahnrad und eine zweite Gruppe von Werkzeugspindeln über ein zweites gemeinsames Antriebszahnrad antreibbar sind, beispielsweise wenn eine erste Gruppe von Werkzeugspindeln auf einem Teilkreis größeren Durchmessers und eine zweite Gruppe von Werkzeugspindeln auf einem Teilkreis kleineren Durchmessers an der Spindeltrommel angeordnet sind. Die Übersetzungsverhältnisse zwischen den Werkzeugspindeln der ersten Gruppe und dem ersten Antriebszahnrad und den Werkzeugspindeln der zweiten Gruppe und dem zweiten Antriebszahnrad und/oder die Drehrichtungen der Werkzeugspindeln der ersten und zweiten Gruppe können dann verschieden sein. Wie bereits zuvor angedeutet, können die Werkzeugspindeln der ersten Gruppe und die der zweiten Gruppe in unterschiedlichem Radialabstand von der Trommelachse in der Spindeltrommel angeordnet sein, also auf zwei verschiedenen Teilkreisen liegen.
Vorzugsweise sind die Werkzeugspindeln gleichmäßig über den Umfang verteilt in der Spindeltrommel angeordnet.
In ganz besonders vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, dass das oder die an einer Werkzeugspindel angeordnete(n) Bearbeitungswerkzeug(e) relativ zur Anordnung des oder der Bearbeitungswerkzeugs/-werkzeuge einer in Trommelumfangsrichtung davor oder dahinter liegenden Werkzeugspindel um einen Winkelbetrag versetzt angeordnet ist/sind. Mit anderen Worten können die Bearbeitungswerkzeuge von in Umfangsrichtung der Spindeltrommel aufeinanderfolgenden Werkzeugspindeln zueinander phasenversetzt angeordnet sein. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, in besonders vorteilhafter Weise bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fräsen von Gestein sicher zu stellen, dass ein an einer Werkzeugspindel angeordnetes Einzelwerkzeug an einer anderen Stelle in Eingriff mit dem zu bearbeitenden Gestein gelangt als ein Einzelwerkzeug einer in Drehrichtung der Spindeltrommel davor liegenden Werkzeugspindel. Durch die phasenverschobene Anordnung der Werkzeuge wird also sichergestellt, dass sich die Einschlagstellen der Einzelwerkzeuge oder -schneiden der verschiedenen Werkzeugspindeln nicht decken, sondern ein nachfolgendes Werkzeug das Gestein an einer Stelle bearbeitet, die die Werkzeuge einer zuvor durch das Gestein bewegten Werkzeugspindel noch haben stehen lassen. Hierdurch wird eine besonders effektive Bearbeitung des Gesteins oder dgl. erreicht. Um die gewünschte Phasenverschiebung oder den Winkelversatz möglichst genau zu erreichen, sind die Bearbeitungswerkzeuge an den Werkzeugspindeln vorzugsweise verstellbar angeordnet, d.h. sie können in ihrer Winkelstellung relativ zu den Werkzeugspindeln eingestellt werden.
Die Bearbeitungswerkzeuge können einen oder mehrere Bearbeitungsmeißel bzw. Einzelwerkzeuge an jeder Werkzeugspindel auf weisen. Wenigstens ein Teil der Einzelwerkzeuge kann in besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung aus Rundschaftmeißeln bestehen, bei manchen Einsatzzwecken haben sich auch Flachmeißelwerkzeuge oder Rollmeißel gut bewährt, insbesondere einseitig konisch ausgestaltete Rollmeißel. Für viele Bearbeitungszwecke hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Bearbeitungswerkzeuge höchstens mit 50% der umfangsseitigen Bearbeitungsflächen radial über den Außenumfang der Spindeltrommel vorstehen, dass heißt, dass sich höchstens die Hälfte der Einzelbearbeitungswerkzeuge einer Werkzeugspindel gleichzeitig im Eingriff mit Gestein oder dgl. befinden.
Die Spindeltrommel kann mit einer vorzugsweise zentrisch angeordneten Staubabzugsöffnung versehen sein, durch die hindurch der bei der fräsenden Bearbeitung des Gesteins oder dgl. anfallende Feinstaub abgezogen werden kann. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Vorrichtung mit mindestens einer Bedüsungseinrichtung für die Bearbeitungswerkzeuge versehen ist, mit der zum einen der anfallende Staub durch an die Bearbeitungsstelle gespritztes Wasser gebunden und zum anderen - auch für eine Kühlung der Bearbeitungswerkzeuge gesorgt werden kann. Die Bedüsungseinrichtung ist vorzugsweise an der Spindeltrommel und/oder am Trommelträger angeordnet.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Bearbeitungswerkzeuge unterschiedlicher Art zum Einsatz kommen. So ist es möglich, wenn die Bearbeitungswerkzeuge einer oder mehrerer der Werkzeugspindeln im Wesentlichen aus einem Meißelträger und mehreren daran angeordneten Rundschaftmeißeln, Flachmeißeln und/oder Rollmeißeln bestehen, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die am Meißelträger angeordneten Meißelwerkzeuge das Gestein oder andere jeweils bearbeitete Material ein- oder mehrschichtig hinterschneidend bearbeiten. Dabei ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass ein mehrschichtig arbeitendes Werkzeug sich in Richtung auf des zu bearbeitende Gestein hin vorzugsweise stufenförmig verjüngt. Die Beärbeitungswerkzeuge können auch im Wesentlichen aus Fräswalzen bestehen, die an einer oder mehreren Werkzeugspindeln angeordnet sind. Diese Fräswalzen können zylindrisch ausgestaltet sein oder sich zum bearbeitenden Gestein hin konisch verjüngen oder erweitern.
Wenn das Antriebselement aus einem außen verzahnten Antriebszahnrad besteht, das am Trommelträger angeschlossen ist, ist die Drehrichtung der Werkzeugspindeln dieselbe wie die der Spindeltrommel. Wenn das Antriebselement aus einem innen verzahnten Antriebszahnrad besteht, drehen die von einem solchen Antriebszahnring angetriebenen Werkzeugspindeln gegenläufig zur Drehrichtung der Spindeltrommel.
Für die Entkoppelung des Drehantriebs für die Spindeltrommel vom Getriebeantrieb für die Werkzeugspindeln hat sich eine konstruktive Ausgestaltung als vorteilhaft erwiesen, bei der die Spindeltrommel eine koaxial zur Trommelachse verlaufende Aufnahmebohrung für eine Antriebswelle aufweist, die in der Aufnahmebohrung drehbar gelagert und mit dem Antriebselement für die Werkzeugspindel gekoppelt ist. Die Antriebswelle ist also konzentrisch in der Spindeltrommel drehbar gelagert, was nicht nur besonders kompakt baut, sondern auch eine hohe Stabilität der Konstruktion gewährleistet. Die Spindeltrommel kann hierzu ein geschlossenes Gehäuse mit einem etwa topfförmigen Trommelgrundkörper und einem Gehäusedeckel aufweisen, wobei das Antriebselement, also insbesondere das Antriebszahnrad, im Inneren des Trommelgrundkörpers aufgenommen und an der Antriebswelle angeschlossen und vom Gehäusedeckel abgedeckt wird.
Der Getriebeantrieb für die Werkzeugspindeln ist in der Spindeltrommel vorzugsweise gekapselt angeordnet. Die Bearbeitungswerkzeuge können fliegend mit ihren jeweiligen Werkzeugspindeln an der Spindeltrommel gelagert sein und stirnseitig und/oder umfangsseitig über die Spindeltrommel vorstehen.
Um das Einfahren der Vorrichtung axial ins Gestein zu begünstigen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Spindeltrommel zusätzlich zu über ihren Umfang verteilt angeordneten Werkzeugspindeln mit Fräswerkzeugen mit einem im Inneren des von den Werkzeugspindeln beschriebenen Teilkreises angeordneten Kernfräser versehen ist, der vorzugsweise mit geringer Exzentrizität zur Trommelachse angeordnet ist. Mit Hilfe des antreibbar ausgestalteten Kernfräsers lässt sich sicherstellen, dass das gesamte vor der Stirnseite der spindeltrommel anstehende Gestein beim axialen Einfahren der Vorrichtung in dieses abgefräst wird.
Um eine besonders stabile Aufnahme der Werkzeugspindeln zu gewährleisten, sind die Bearbeitungswerkzeuge mit ihren jeweiligen Werkzeugspindeln an der Spindeltrommel vorzugsweise mittels einer Zwei-Punkt-Lagerung gelagert. Hierzu kann eine Fest-Los-Lagerung vorgesehen werden, alternativ kann auch eine angestellt Lagerung insbesondere in X-Anordnung zum Einsatz kommen, beispielsweise mittels Kegelrollenlagern oder dgl.
Insbesondere wenn Bearbeitungswerkzeuge mit vergleichsweise großer Axiallänge zum Einsatz kommen sollen, beispielsweise Werkzeuge mit langem Frässchaft, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Spindeltrommel einen etwa plattenartigen Lagerflansch in der Nähe des Trommelträgers zur Aufnahme der ersten Lagerungen der Werkzeugspindeln und einen konzentrisch zur Trommelachse vorragenden Trägerzapfen aufweist, an dem mindestens ein Stützelement zur Aufnahme der zweiten Lagerungen der Werkzeugspindeln angeordnet ist. Die das Gestein bearbeitenden Bereiche der Bearbeitungswerkzeuge befinden sich dann zwischen den beiden Lagerungen, womit eine besonders stabile Abstützung erreicht wird. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung kann es weiter zweckmäßig sein, wenn das Stützelement oder der Trägerzapfen einen konzentrisch zur Spindeltrommelachse angeordneten Lagerzapfen für die zusätzliche Abstützung der Spindeltrommel aufweist. Hierdurch ist es dann möglich, auch die Spindeltrommel selbst mittels einer Zweipunktlagerung zu lagern, also am vom Trommelträger abgewandten Ende zusätzlich abzustützen und hierdurch Durchdiegungen, wie sie bei langen Werkzeugen und fliegender Lagerung auftreten können, zu vermeiden.
Das Stützelement kann aus einem an der Stirnseite des Trägerzapfens angeordneten Deckelflansch bestehen, der mit Lageraufnahmen für die zweite Lagerung versehen ist. Die Bearbeitungswerkzeuge sind dann stirnseitig von dem Deckelflansch abgedeckt und bearbeiten das Gestein lediglich mit Einzelwerkzeugen, die an ihrem Umfang angeordnet sind und die radial zwischen dem plattenartigen Lagerflansch und dem Deckelflansch der Spindeltrommel aus dieser herausragen. Es ist auch möglich, dass mindestens zwei Stützelemente vorgesehen sind, die in unterschiedlichen Abständen vom Lagerflansch angeordnet sind und die jeweils die zweiten Lagerungen von verschiedenen Werkzeugspindeln aufnehmen. Bei dieser Anordnung befinden sich dann die zweiten Lagerungen der Werkzeugspindeln in einem Abstand vom stirnseitigen (freien) Ende der Bearbeitungswerkzeuge, die dann auch mit ihren Stirnseiten in Eingriff mit dem Gestein sein können.
Um Beschädigungen der Vorrichtung durch Überlastungen zu vermeiden, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass das Antriebselement am Trommelträger über eine Überlastkupplung angeschlossen ist, die beispielsweise eine federbelastete Rutschkupplung sein kann. Dabei ist die auf die Kupplung einwirkende Federlast vorzugsweise einstellbar, womit der Ansprechwert, bei der die Kupplung auslöst und das Antriebselement am Trommelträger durchrutscht, eingestellt werden kann.
Die Spindeltrommel kann an ihrer von den Bearbeitungswerkzeugen abgewandten Rückseite mit einer demontierbaren, gegenüber dem Trommelträger mittels einer Wellendichtung abgedichteten Abdeckkappe versehen sein, die Zugang zu dem darunterliegenden Getriebeantrieb und anderen Teilen gewährt, die gelegentlich gewartet oder inspiziert werden müssen.
Im Allgemeinen werden die Werkzeugspindelachsen in der Spindeltrommel parallel zur Trommelachse ausgerichtet sein. Es ist aber ebenfalls möglich, die Werkzeugspindelachsen relativ zur Trommelachse geneigt anzuordnen, womit das Fräsergebnis in manchen zu bearbeitenden Gesteinen oder Werkstoffen weiter verbessert werden kann. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist vorzugsweise jedes Bearbeitungswerkzeug mehrere, gleichmäßig über den Bearbeitungswerkzeugumfang verteilt angeordnete Einzelwerkzeuge auf uns ist unter Verwendung einer Rastkupplung an der zugehörigen Werkzeugspindel montiert, wobei die Anzahl der möglichen Rastpositionen der Rastkupplung so an die Anzahl der am Bearbeitungswerkzeug angepasst ist, dass sich diese in jeder verrasteten Stellung in derselben relativen Lage zur Werkzeugspindel befinden. Die Rastkupplung spricht dann an, wenn das Bearbeitungswerkzeug von dem Gestein, in das es eingreift, blockiert wird, so dass die zugehörige Werkzeugspindel, die dieses Werkzeug trägt, bis in die nächste Rastposition weiter drehen kann, in der das Bearbeitungswerkzeug dann wieder einrastet und weiter dreht. Das Bearbeitungswerkzeug rastet dabei in einer solchen Stellung wieder ein, in der seine relative Lage zu den Bearbeitungswerkzeugen benachbarter Werkzeugspindeln dieselbe bleibt, d.h. die ursprünglich eingestellte Phasenverschiebung oder der Versatz der Bearbeitungswerkzeuge von aufeinanderfolgenden Werkzeugspindeln bleibt nach dem Ansprechen der Rastkupplung und dem Widereinrasten des Werkzeuges erhalten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das damit durchführbare Verfahren eignen sich in besonders vorteilhafter Weise für den Abbau von mineralischen Gewinnungsprodukten wie z.B. Kohle, Erzgestein oder dgl. Die Vorrichtung kann zu diesem Zweck als Ersatz für einen an sich bekannten Schrämkopf einer Walzenschrämmaschine eingesetzt werden oder als Schneidkopf einer Teil- oder Vollschnittmaschine. Die Vorrichtung und das Verfahren können auch in vorteilhafterweise zur Bearbeitung von betonierten oder asphaltierten Flächen oder Bauwerken Einsatz finden, beispielsweise beim Abfräsen von asphaltierten oder betonierten Fahrbahnbelägen, beim Abbruch von Betonbauwerken oder dgl. Häufig ist es für die verschiedenen Einsatzzwecke vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung an einem verstellbaren Ausleger montiert ist und mit diesem gegen das zu bearbeitende Gestein oder dgl. angestellt wird. Vorstellbar ist aber auch ein Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Kleingeräten, beispielsweise bei handgeführten Putzfräsen o.dgl..
Weitere Merkmale oder Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, worin bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert sind. Es zeigt:

Fig. 1: eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt (Fig. 1a) und einer Drauf- sicht auf die Spindeltrommel;
Fig. 2: eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Fig. 1 entsprechenden Darstel- lung;
Fig. 3: eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den Fig. 1 und 2 entsprechender Dar- stellung;
Fig. 4: eine vierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer den Fig. 1 bis 3 entsprechender Darstellung;
Fig. 5: eine erfindungsgemäße Vorrichtung bei der Durchfüh- rung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Eingriff im Gestein in einer Ansicht auf die Spindeltrommel und teilweise im Schnitt;
Fig. 6: eine fünfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt;
Fig. 7: eine sechste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ebenfalls im Schnitt;
Fig. 8: eine siebente Ausführungsform der erfindungsgemäßen vorrichtung;
Fig. 9: eine achte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 10: eine neunte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer den Fig. 1 bis 4 entsprechenden Darstellung;
Fig. 11: eine zehnte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt;
Fig. 12: eine elfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer den Fig. 1 bis 4 entsprechenden Darstellung;
Fig. 13: eine zwölfte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer den Fig. 1 bis 4 entsprechenden Darstellung; und
Fig. 14: eine dreizehnte Ausführung der Erfindung.

Die in den Zeichnungen dargestellten verschiedenen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnet ist, dienen für die fräsende Bearbeitung von Gestein, beilspielsweise mineralischen Gewinnungsprodukten wie Kohle oder Erz, oder auch für die Bearbeitung von Beton, Asphalt oder anderen Bauwerkstoffen, beispielsweise beim Abfräsen von Straßenbelägen oder dergleichen. Soweit die verschiedenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ihren konstruktiven Details übereinstimmen, soll im Folgenden auf eine mehrfache Beschreibung dieser sich bei verschiedenen Ausführungsformen wiederholenden Details verzichtet werden. Vielmehr werden nach ausführlicher Beschreibung der grundlegenden Konstruktion anhand von Fig. 1 im Wesentlichen nur die Unterschiede der verschiedenen Ausführungsformen erläutert werden.
Wendet man sich nunmehr Fig. 1 zu, erkennt man, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 einen Trommelträger 11 zur Montage an einem hierfür geeigneten Maschinenkörper (nicht dargestellt) aufweist, beispielsweise einem Auslegerarm einer Abbaumaschine oder einer Straßenfräsmaschine. Der Trommelträger 11 weist eine zentrale Lageraufnahme 12 auf, in der eine Spindeltrommel 13 mit ihrem Lagerzapfen 14 mittels zweier in O-Anordnung angestellter Kegelrollenlager 15 drehbar gelagert ist. Mit seinem rückwärtigen Ende 16 ragt der Lagerzapfen 14 hinten aus der Lageraufnahme 12 des Trommelträgers 11 heraus und trägt dort ein Antriebsrad 17, das zur Drehung der Spindeltrommel in nicht näher dargestellter Weise mit einem Drehantrieb gekoppelt ist.
An seinem anderen, dem Antriebsrad 17 gegenüberliegenden Ende geht der Lagerzapfen 14 in einen kreisplattenartigen Lagerflansch 18 der Spindeltrommel über, der in der Nähe seines Außenumfangs mehrere, im Ausführungsbeispiel sechs auf einem Teilkreis 19 gleichmäßig verteilt angeordnete Trommelkammern 20 aufweist. Die Trommelkammern 20 nehmen jeweils eine Lagerbüchse 21 mit einer darin.drehbar gelagerten Werkzeugspindel 22 auf, wobei die Lagerbüchsen mit den darin gelagerten Werkzeugspindeln patronenartig austauschbar in ihre jeweilige Trommelkammer 20 eingesetzt und mittels Befestigungsschrauben 23 in dem eingesetzten Zustand arretiert sind. An ihrem rückwärtigen Ende, mit dem die Werkzeugspindeln hinten aus dem Lagerflansch 18 der Spindeltrommel herausragen, sind sie mit Abtriebszahnrädern 24 versehen, die mit einem Antriebszahnrad 25 kämmen, das fest am Trömmelträger 11 an einer hierfür vorgesehenen Zahnradaufnahme 26 mit Schrauben 27 befestigt ist. Man erkennt bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel, dass sich die Verzahnungen der Abtriebszahnräder 24 der Werkzeugspindeln 22 an dem am Trommelträger 11 fest montierten Antriebszahnrad 25 abwälzen, wenn die Spindeltrommel 13 vom am Antriebsrad 17 wirksamen Drehantrieb gedreht wird, so dass hierdurch auch die Werkzeugspindeln in Drehung versetzt werden. Es besteht bei dieser Bauart ein festes Übersetzungsverhältnis zwischen der drehend angetriebenen Spindeltrommel 13 und den darin drehbar aufgenommenen, über den Getriebeantrieb 24, 25 synchron angetriebenen Werkzeugspindeln. Bei einem Übersetzungsverhältnis von beispielsweise 10:1 drehen die Werkzeugspindeln mit 500 U/min, wenn die Spindeltrommel mit 50 U/min angetrieben wird. Das Übersetzungsverhältnis lässt sich durch Veränderung der Durchmesser der Antriebszahnräder und des Abtriebszahnrades bzw. Änderung der Zähnezahl verändern. Hierzu kann das Antriebszahnrad 25 demontiert und durch ein beispielsweise kleineres Zahnrad ersetzt werden, während gleichsam auch andere Werkzeugspindeln mit entsprechend größeren Abtriebszahnrädern eingebaut werden.
Zur Befestigung der gesamten Vorrichtung 10 an einem hierfür vorgesehenen (nicht dargestellten) Maschinenrahmen wie beispielsweise einem Ausleger einer Walzenschrämmaschine oder einer Straßenfräsmaschine sind am Trommelträger 11 Befestigungslöcher 28 für Befestigungsschrauben vorgesehen, die durch im Lagerflansch 18 der Spindeltrommel 13 vorgesehene Zugangslöcher 29 in die Befestigungslöcher gesteckt und mittels eines geeigneten Werkzeuges wie beispielsweise eines Innensechskantschlüssels in zu den Befestigungslöchern 28 ausgerichtete Gewindelöcher am Maschinenrahmen einschraubbar sind. Die gesamte Vorrichtung kann also am Maschinenrahmen ohne Demontage irgendwelcher Teile der Vorrichtung schnell montiert werden.
In Fig. 1A ist weiterhin gut erkennbar, dass der Lagerflansch 18 der Spindeltrommel 13 an seiner Rückseite mit einem Gehäusedeckel 30 versehen ist, der am Lagerflansch 18 angeschraubt ist und gemeinsam mit diesem ein geschlossenes Gehäuse 31 für den Gewindeantrieb 24, 25 der Werkzeugspindeln bildet. Um das Eintreten von Feuchtigkeit ,oder Schmutz in das Gehäuse 31 zu verhindern, ist der Gehäusedeckel 30 an seinem radial innenliegenden Rand mit einer Dichtung 32 versehen, mit der die Abdichtung gegenüber dem Trommelträger 11 erfolgt.
Die vorderen, von der freien Seite der Spindeltrommel vorragenden Enden der Werkzeugspindeln bilden Kegelsitzaufnahmen 33 für Bearbeitungswerkzeuge, von denen verschiedene Bauformen in den Fig. 2 bis 14 dargestellt sind. Alle diese verschiedenen Bauformen der Bearbeitungswerkzeuge können auch bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 zum Einsatz kommen, wie dies nachfolgend noch im Detail beschrieben werden wird.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Drehzahl und Drehrichtung der einzelnen Werkzeugspindeln unabhängig von der Drehzahl und Drehrichtung der Spindeltrommel einzustellen. Hierzu weist die Spindeltrommel 13 einen Drehantrieb auf, der von dem Getriebeantrieb der Werkzeugspindeln entkoppelt ist. Dies wird konstruktiv dadurch gelöst, dass die Spindeltrommel 13 eine koaxial zur Trommelachse 34 verlaufende Aufnahmebohrung 35 für eine Antriebswelle 36 aufweist, die mit zwei Zylinderrollenlagern 37 in der Aufnahmebohrung drehbar gelagert ist. Der vordere Lagerflansch 18 der Spindeltrommel bildet ein geschlossenes Gehäuse 31 mit einem etwa topfförmigen Trommelgrundkörper 38 und einem Gehäusedeckel 30, und das Antriebszahnrad 25 des Getriebeantriebs für die Werkzeugspindeln ist auf der Antriebswelle 36 drehfest montiert und im Gehäuse 31 zwischen Trommelgrundkörper 38 und Gehäusedeckel 30 aufgenommen. Dort kämmt es mit den Abtriebszahnrädern 24 der Werkzeugspindeln 22.
Am rückwärtigen Ende der Antriebswelle ist diese mit einem Stirnzahnrad 39 versehen, das mit einem Spindelantriebsmotor (nicht dargestellt) koppelbar ist, um die Antriebswelle 36 und damit das darauf montierte Antriebszahnrad 25 im Inneren der Spindeltrommel zu drehen und hiermit den Drehnantrieb der Werkzeugspindeln zu bewirken, wobei die Drehzahl der Werkzeugspindeln unabhängig von der Drehzahl der Spindeltrommel eingestellt werden kann.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind die Werkzeugspindeln nicht in Lagerbüchsen aufgenommen und patronenartig in Trommelkammern an der Spindeltrommel eingesteckt, sondern die einzelnen Wellen sind direkt in der Spindeltrommel gelagert, wobei das hintere der jeweils zwei Kegelrollenlager im Trommelgrundkörper und das vordere, zur Bearbeitungsseite hinweisende Lager im Gehäusedeckel 30 angeordnet ist. Die Abdichtung der Spindeltrommel gegenüber dem Trommelträger 11 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem Wellendichtring 40, der im Übergangsbereich des Lagerflansches 18 zum Lagerzapfen 14 angeordnet ist.
Als Bearbeitungswerkzeuge 41 kommen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 Meißelkränze 42 mit je sechs daran montierten Einzelwerkzeugen 43 in Form von Schlagmeißeln zum Einsatz, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass der von den Schlagspitzen 44 der Einzelwerkzeuge 43 definierte Wirkungskreis 45 des Bearbeitungswerkzeuges in einem vergleichsweise kleinen Segment über den Außenumfang 46 der Spindeltrommel übersteht, so dass bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel nicht mehr als zwei Einzelwerkzeuge 43 zur selben Zeit radial über den Außenumfang 46 der Spindeltrommel vorstehen. Die die einzelnen Wirkungskreise 45 der sechs Bearbeitungswerkzeuge 41 umschreibende Kreislinie 4 definiert den Fräsdurchmesser der Vorrichtung im Gestein, also den Bereich, in dem die Bearbeitungswerkzeuge mit ihren Einzelwerkzeugen das Gestein bearbeiten. Man erkennt, dass nicht mehr als 1/3 aller Einzelwerkzeuge zum jeweiligen Zeitpunkt an der Fräslinie 47 im Gestein im Eingriff sind, jedes Werkzeug also höchstens auf 1/3 des bei einer Umdrehung der Werkzeugspindel zurückgelegten Weges Gestein ausbricht und den dabei entstehenden Belastungen unterworfen ist.
Fig. 3 zeigt die Vorrichtung gemäß Fig. 2, wie sie mit Bearbeitungswerkzeugen 41.in Form von konischen, zweistufigen Meißelfräsern 48 versehen ist, die an axial hintereinander angeordneten Befestigungskreisen unterschiedlichen Durchmessers je sechs Einzelwerkzeuge 43 aufweisen. Die Meißelfräser fräsen im Betrieb der Vorrichtung in zwei Stufen durch das Gestein 49, wobei die radial außenliegenden Bearbeitungswerkzeuge im Gestein 49 in einem näher zur Vorrichtung hin liegenden ersten Wirkungskreis 46a einschlagen und die radial innenliegenden Werkzeuge in einem tiefer im Gestein sich ausbildenden zweiten Wirkungskreis 46b. Man erkennt auch hier sehr gut, dass durch die Überlagerung der Drehung der Spindeltrommel 13 und der Drehung der Werkzeugspindel die Einzelwerkzeuge 43 jeweils nur für kurze Zeit tatsächlich im Eingriff mit dem Gestein sind, womit der Verschleiß der Werkzeuge in ganz besonders vorteilhafter Weise gegenüber herkömmlichen Schrämwalzen oder dgl. erheblich verringert ist. Anstelle einer Anordnung in zwei Stufen kann für die Einzelwerkzeuge natürlich auch eine Anordnung in drei oder mehr Stufen gewählt werden, um in einem Arbeitsgang durch richtungsungebundenes, seitliches Verfahren der Vorrichtung das Gestein oder ein anderes zu bearbeitendes Material hinterschneidend abzutragen. Ein axiales Einfahren der Vorrichtung in das Gestein ist im Allgemeinen problemlos möglich.
Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Bearbeitungswerkzeuge Schaftfräser 50, die einen fest mit der jeweiligen Werkzeugspindel 22 verbundenen Trägerschaft 51 aufweisen, an dessen Umfang Einzelwerkzeuge 43 angeordnet sind, die beispielsweise aus in geeigneten Werkzeughaltern aufgenommenen Rundschaftmeißeln bestehen können. Vorzugsweise sind bei dieser Ausführungsform die Einzelwerkzeuge spiralförmig über die Länge des Trägerschaftes 51 verteilt angeordnet, wobei die Anordnung auch in mehreren Spiralen erfolgen kann. Mit dieser Anordnung ist es gut möglich, axial in das zu schneidende Material einzufahren und anschließend durch richtungsungebundenes, seitliches Verfahren der Vorrichtung das Material in der gesamten eingefahrenen Tiefe bzw. Länge der Schaftfräser abzutragen. Um das Einschneiden, d.h. das Einfahren in Axialrichtung, zu erleichtern, ist es möglich, den Durchmesser der Werkzeuge zumindest an ihrem vorderen, in Richtung des Gesteins weisenden Bereich zur Stirnseite hin konisch zu verjüngen.
Fig. 5 lässt in besonders anschaulicher Weise die bevorzugte, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreichbare Wirkungsweise erkennen. Während die Spindeltrommel mit einer ersten Rotationsgeschwindigkeit in Richtung des Pfeiles A rotiert, beispielsweise mit 50 U/Min., drehen die einzelnen Werkzeugspindeln synchron mit einer dem gewählten Untersetzungsverhältnis entsprechenden Rotationsgeschwindigkeit, und zwar bei den Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß Fig. 1, 3 und 4 in derselben Drehrichtung wie die Spindeltrommel. Bei einem angenommenen Übersetzungsverhältnis von 1:10 beträgt die Drehgeschwindigkeit der Werkzeugspindeln also 500 U/Min. Man erkennt, dass das erste Bearbeitungswerkzeug 41A, das in das abzufräsende Gestein 49 einschlägt, mit seinen vier Einzelwerkzeugen 43 in einem bestimmten Rhythmus oder Abstand Vertiefungen 52 in das Gestein 49 schlägt. Das nachfolgende Bearbeitungswerkzeug 41B schlägt Gestein zwischen den Vertiefungen 52 heraus, wodurch sich an der etwa halbkreisförmigen Fräskante 53 im Gestein ein Wellenprofil 54 ausbildet. Die nun nachfolgenden Bearbeitungswerkzeuge 41C und 41D tragen nacheinander die erhabenen, schraffiert dargestellten Spitzen 55 im Wellenprofil ab, wodurch die Fräskante weitestgehend geglättet wird und beim weiteren Vorschub der Spindeltrommel in Richtung des Pfeiles 56 sich der beschriebene Vorgang mit den Bearbeitungswerkzeugen 41E bis 41H wiederholen kann. Alternativ können die Werkzeuge 41E-H aber auch zu einer weiteren Glättung der Fräskante 53 im Gestein eingesetzt werden. Andererseits ist es je nach gewähltem Untersetzungsverhältnis und Anzahl der Einzelwerkzeuge 43 an den Bearbeitungswerkzeugen auch möglich, dass ein erstes Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise Werkzeug 41A vorschneidet und mit dem nachfolgenden Werkzeug die zwischen den Vertiefungen 52 stehenbleibenden Bereiche abgeschlagen werden und dass dann das in Umfangsrichtung der Trommel nachfolgende Werkzeug wieder als erstes Werkzeug neue Vertiefungen 52 schlägt und das darauffolgende Werkzeug die zwischen diesen stehengebliebenen Bereiche abfräst. Die Darstellung gemäß Fig. 5 ist so gewählt, als ob die Werkzeuge 41A-D annähernd gleichzeitig in das zu schneidende Gestein 49 einschlagen, was in der Praxis normalerweise nicht der Fall ist. Es hat sich in Versuchen als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Werkzeuge - im dargestellten Fall die Bearbeitungswerkzeuge 41A-H - so eingerichtet sind, dass sich bei dem dargestellten Eingriff von 180° (Vollschnitt) immer nur ein Einzelwerkzeug von allen (fünf) überhaupt wirksamen Bearbeitungswerkzeugen auf dem 180°-Bereich der Fräskante 53 im Eingriff mit Gestein befindet, da dann die gesamte von der Vorrichtung auf die Spindeltrommel ausgeübte Andruck- oder Vorschubkraft von nur einem Einzelwerkzeug genutzt werden kann und nicht wie bislang üblich auf viele Meißel gleichzeitig verteilt wird. Die Bearbeitungswerkzeuge werden in bevorzugter Form so positioniert und eingestellt, dass die jeweils nachfolgenden Werkzeuge nicht genau in die von den vorhergehenden Werkzeugen erzeugte Kontur am Gestein einschlagen, sondern versetzt hierzu.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Fig. 6 dargestellt. Diese Ausführungsform basiert auf der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und unterscheidet sich von dieser durch die Montage des Antriebszahnrads 25, an dem sich die Abtriebszahnräder 24 der Werkzeugspindeln abwälzen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist das Antriebszahnrad 25 am Trommelträger 11 über eine Überlastkupplung 57 angeschlossen, die eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Trommelträger 11 und dem Antriebszahnrad 25 über Kupplungsbeläge 58 bewirkt. Das Ansprechmoment, bei dem die Überlastkupplung wirkt und das Antriebszahnrad 25 beginnt, gegenüber dem Trommelträger durchzurutschen, ist einstellbar. Hierzu ist am Trommelträger ein Einstellring 59 über ein Gewinde 60 gegen das von den Kupplungsbelägen und dem dazwischenliegenden Teil des Antriebszahnrades 25 gebildeten Kupplungspaket anstellbar, um eine Tellerfeder 61 vorzuspannen, die dann mit gleichmäßiger Federlast über den Umfang der Kupplung auf diese einwirkt. Mit dieser Anordnung wird sichergestellt, dass es nicht zu Beschädigungen der Vorrichtung kommt, wenn ein in das Gestein einschlagendes Werkzeug blockiert, denn in einem solchen Fall spricht die Überlastkupplung an und trennt alle Bearbeitungswerkzeuge vom gemeinsamen Antrieb der Spindeltrommel und der Werkzeuge, bis die Blockierung des betroffenen Einzelwerkzeuges durch Rotation der Spindeltrommel fortfällt. Die Synchronisation der einzelnen Bearbeitungswerkzeuge untereinander bleibt dabei erhalten, denn diese bleiben bei Ansprechen der Kupplung allesamt weiterhin im Eingriff mit dem Abtriebszahnrad.
Auch die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung macht Gebrauch von der Überlastkupplung, die genau wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ausgestaltet ist. Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform wurde jedoch für die Werkzeugspindeln ein vom Spindeltrommelantrieb separater Antrieb gewählt. Hierzu ist am Trommelträger 11 an einem vorderen Lagerabschnitt 11a ein Antriebsring 62 drehbar gelagert, der an seinem Außenumfang das über die Überlastkupplung 57 montierte Antriebszahnrad 25 trägt. An seinem axial hinteren Bereich ist der Antriebsring mit einer Innenverzahnung 63 versehen, in die ein (nicht dargestelltes) Antriebsritzel eines gemeinsamen Werkzeugspindelantriebs eingreift, um die Drehung des Antriebsrings auf dem Trommelkörper 11 zu bewirken und hierdurch die Werkzeugspindeln anzutreiben.
Fig. 8 zeigt wiederum die Vorrichtung gemäß Fig. 1, diesmal mit Bearbeitungswerkzeugen in Form von Schneidtellern 64, die im wesentlichen aus einem etwa tellerförmigen Träger 65 und je vier gleichmäßig über den Umfang der Träger 65 angeordneten Schneidscheiben 66 bestehen, die im Träger 65 drehbar gelagert sind. Dabei ist die Anordnung so getroffen, dass die Drehachsen der Scheiben 66 nicht etwa parallel zu der Drehachse des auf der zugehörigen Werkzeugspindel drehfest montierten Trägers 65 verlaufen, sondern zum Gestein hin nach innen geneigt sind, so dass beim Einschnitt der Schneidscheiben in das Gestein 49 die Stirnseiten der Schneidscheiben nicht in Gesteinskontakt kommen, sondern sichergestellt ist, dass die Schneidscheiben 66 tatsächlich nur mit ihrer umlaufenden Schneidkante 67 das Gestein bearbeiten. Durch die drehbare Lagerung der Schneidscheiben im Träger der Schneidteller ist dabei sichergestellt, dass sich die Schneidscheiben entlang ihrer Schneidkante an der erzeugten Fräskante 53 im Gestein abwälzen können. In einer bevorzugten, nicht dargestellten Weiterbildung dieser Ausführungsform können die einzelnen Schneidscheiben an jedem Schneidteller untereinander über ein geeignetes Kopplungsorgan wie beispielsweise einen Riementrieb oder auch ein im Inneren des Trägers befindliches Zahnradgetriebe gekoppelt sein, womit sichergestellt ist, dass bei Drehung der Werkzeugspindel ein in Eingriff mit dem Gestein gelangendes Einzelwerkzeug (Schneidscheibe) bereits dieselbe Umfangsgeschwindigkeit aufweist, wie ein gerade außer Eingriff kommendes, davor liegendes Einzelwerkzeug, so dass hier keine durch plötzliche Beschleunigung der Schneidscheibe bei Kontakt mit dem umliegenden Gestein und eine dadurch mögliche Beschädigung auftritt. Die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 zum Einsatz kommenden Bearbeitungswerkzeuge sind besonders geeignet für etwas weichere, zu bearbeitende Gesteine wie beispielsweise bei der Kohlegewinnung.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Spindelachsen 68 der Werkzeugspindeln 22 nicht parallel zur Trommelachse 34 der Spindeltrommel 13 ausgerichtet, sondern in Richtung auf das Gestein nach innen geneigt. Hierzu sind die Lagerbüchsen 21 zur Aufnahme der darin gelagerten Werkzeugspindeln schräg ausgebohrt und das Antriebszahnrad 25 ist als Kegelrad ausgeformt, an dem sich die an den Werkzeugspindeln ausgebildeten Abtriebszahnräder 24 der schrägstehenden Werkzeugspindeln abwälzen.
Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Werkzeugspindeln 22 auf zwei verschiedenen Teilkreisen 19a, 19b angeordnet, wie dies in Fig. 10b gut erkennbar ist. Der Antrieb der ersten Gruppe 69 von Werkzeugspindeln auf dem ersten, äußeren Teilkreis 19a und der zweiten Gruppe 70 von Werkzeugspindeln auf dem inneren Teilkreis 19b erfolgt durch ein gemeinsames Antriebselement in Form eines gestuften Antriebszahnrads 25, das einen ersten Zahnkranz größeren Durchmessers 25a für die außen liegenden Werkzeugspindeln der ersten Gruppe und einen zweiten Zahnkranz 25b mit kleinerem Durchmesser aufweist, der die radial etwas weiter innen liegenden Werkzeugspindeln der zweiten Gruppe 70 antreibt. Im übrigen entspricht der Aufbau der Ausführungsform nach Fig. 10 demjenigen, wie er bei Fig. 1 zur Anwendung kommt.
Bei den bislang beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit gemeinsamem Antrieb für die Spindeltrommel und die darin drehbar gelagerten Werkzeugspindeln war die Drehrichtung der Spindeltrommel und der Werkzeugspindeln dieselbe. Fig. 11 zeigt nun eine Ausführungsform, bei der die Werkzeugspindeln entgegen der Drehrichtung der Spindeltrommel 13 rotieren. Hierzu besteht das Antriebselement für die Werkzeugspindeln aus einem innenverzahnten Antriebszahnring 71, der am Trommelträger 11 zentriert befestigt ist und in den die Werkzeugspindeln mit ihren Abtriebszahnrädern 24 einfassen, wie dies in der Zeichnung gut erkennbar ist.
Bei den in den Fig. 12 und 13 dargestellten Ausführungsformen kommen als Bearbeitungswerkzeuge 41 Schaftfräser mit vergleichsweise langem. Trägerschaft 51 zum Einsatz, die aufgrund der großen axialen Länge der Werkzeuge nicht wie die bisher gezeigten Ausführungsformen allein fliegend gelagert sein können. Demgemäß sind bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 12 und Fig. 13 die Bearbeitungswerkzeuge mit ihren jeweiligen Werkzeugspindeln an der Spindeltrommel mittels einer zwei-Punkt-Lagerung gelagert. Die Spindeltrommel weist hierzu einen plattenartigen Lagerflansch 18 in der Nähe des Trommelträgers 11 zur Aufnahme der ersten Lagerungen der Werkzeugspindel auf, die bei den dargestellten Ausführungsformen das Festlager für die Zeitpunktlagerung bilden und in Form einer angestellten Lagerung in O-Anordnung mit Kegelrollenlagern ausgeführt ist. Die Spindeltrommel weist ferner einen konzentrisch zur Trommelachse 34 angeordneten, vorragenden Trägerzapfen 72 auf, der nahe seines freien Endes ein Stützelement 73 zur Aufnahme der zweiten Lagerungen 74 der auf den Werkzeugspindeln angeordneten Bearbeitungswerkzeuge trägt. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 12 und Fig. 13 bilden die zweiten Lagerungen am Stützelement das Loslager für die Fest-Los-Lagerung der Bearbeitungswerkzeuge. Sie bestehen aus zylinderrollenlagern, die sich zur Aufnahme großer radialer Kräfte besonders gut eignen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 besteht das Stützelement aus einem an der Stirnseite des Trägerzapfens 72 angeordneten Deckelflansch 75, der mit Lageraufnahmen 76 für die Zylinderrollenlager 74 versehen ist. Diese Ausführungsform der Zwei-Punkt-Lagerung für die Bearbeitungswerkzeuge ist besonders stabil, eignet sich jedoch nicht für ein axiales Einfahren der Werkzeuge in das zu bearbeitende Gestein, da die Bearbeitungswerkzeuge stirnseitig nicht wirksam sind, indem sie von dem Deckelflansch 75 abgedeckt werden. Dieser Nachteil wird bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13 vermieden, bei der zwei Stützelemente 73a, 73b vorgesehen sind, die sternförmig jeweils jedes zweite Bearbeitungswerkzeug am Umfang der Spindeltrommel abstützen. Die beiden Stützelemente 73a,73b sind hierzu in unterschiedlichen Abständen s, S vom Lagerflansch 18 angeordnet und tragen in sternförmig vorkragenden Auslegern 77 die jeweils zweiten Lagerungen von verschiedenen Werkzeugspindeln. Damit sich auch die Spindeltrommel bei der Ausführungsform gem. Fig. 12 oder Fig.13 infolge der auf die Bearbeitungswerkzeuge wirkenden Kräfte nicht unzulässig durchbiegen kann, kann der Deckelflansch 75 bzw. der Trägerzapfen 72 mit einem konzentrisch zur Spindeltrommelachse 34 angeordneten, in den Zeichnungen strichpunktiert angedeuteten Lagerzapfen 86 für die zusätzliche Abstützung der Spindeltrommel mittels einer (nicht dargestellten) Lagerung versehen sein, die sich beispielsweise im selben Maschinenrahmen wie der Trommelträger an diesem gegenüberliegender Seite befindet.
Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform schließlich ist die Spindeltrommel 13 zusätzlich zu den über ihren Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Werkzeugspindeln 22 mit daran angeordneten Fräswerkzeugen 41 mit einem im Inneren des von den Werkzeugspindeln beschriebenen Teilkreises 19 angeordneten Kernfräser 78 versehen, der mit geringer Exzentrizität e zur Trommelachse 34 angeordnet ist und der gegenläufig zur Drehrichtung der Werkzeugspindeln angetrieben ist. Der Kernfräser besteht dabei aus einer Aufnahmepatrone 79, in deren Inneren eine Fräserwelle 80 drehbar gelagert ist, die an ihrem vorderen, zum Gestein hinweisenden Ende einen Fräskopf 81 trägt. An ihrem rückwärtigen Ende, das aus der Aufnahmepatrone 79 herausragt, ist die Fräserwelle mit einem angeflanschten Stirnzahnrad 82 versehen. Die Aufnahmepatrone 79 mit der darin gelagerten Welle ist in eine am Lagerflansch 18 der Spindeltrommel 13 vorgesehene Fräseraufnahme eingesteckt und drehfest arretiert. Im montierten Zustand kämmt das Stirnrad 82 mit einem innenverzahnten Fräserantriebszahnkranz 83, der am Trommelträger 11 fest montiert ist und in eine an der Rückseite des Lagerflansches der Spindeltrommel vorgesehene Umfangsnut 84 einfasst. Der Kernfräser wird hierdurch in gegenläufiger Drehrichtung zur Rotationsrichtung der Spindeltrommel und der Werkzeugspindeln angetrieben und begünstigt insbesondere beim axialen Einfahren des Werkzeuges in das Gestein den Ausbruch des dabei im von den Werkzeugspindeln umschriebenen Mittelraum 85 ggf. noch stehenbleibenden Materials.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind verschiedene Änderungen und Ergänzungen denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise ist es möglich, die Werkzeugspindeln einer ersten Gruppe von Werkzeugen und die Werkzeugspindeln einer zweiten Gruppe gegenläufig rotieren zu lassen, insbesondere dann, wenn sich die Werkzeuge der ersten Gruppe auf einem anderen Teilkreis befinden als die der zweiten Gruppe. Die anhand der einzelnen Ausführungsformen dargestellten und beschriebenen Details können in den verschiedensten Weisen miteinander kombiniert werden, was dem Fachmann ohne besondere Schwierigkeiten ersichtlich ist. Bei Auswahl geeigneter Bearbeitungswerkzeuge ist es ohne weiteres möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Bearbeitung anderer Materialen als Gestein oder Kohle, beispielsweise für die Metall-, Holz- oder Kunststoffbearbeitung einzusetzen.

Claims

Vorrichtung für die fräsende Bearbeitung von insbesondere Gestein und anderen Materialien, mit einer an einem Trommelträger (11) um eine Trommelachse (34) drehbar gelagerten Spindeltrommel (13), in der mehrere Werkzeugspindeln (22) exzentrisch zur Trommelachse (34) um Spindelachsen (68) drehend antreibbar gelagert sind und an ihren von der Spindeltrommel (13) vorragenden Enden Bearbeitungswerkzeuge (41) tragen, wobei mindestens zwei der Werkzeugspindeln (22) von einem gemeinsamen Getriebeantrieb (24, 25) antreibbar sind, der an den Werkzeugspindeln (22) fest angeordnete Abtriebszahnräder (24) und ein gemeinsames Antriebselement (25) aufweist, das mit den Abtriebszahnrädern (24) zusammenwirkt, wobei das Antriebselement (25) und die Spindeltrommel (13) relativ zueinander verdrehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (41) von in Umfangsrichtung der Spindeltrommel (13) aufeinander folgenden Werkzeugspindeln (22) zueinander phasenversetzt angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltrommel (13) einen Drehantrieb aufweist, der von dem Getriebeantrieb (24, 25) entkoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltrommel (13) und wenigstens ein Teil der Werkzeugspindeln (22) einen gemeinsamen Drehantrieb haben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (25) aus einem Antriebszahnrad besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (25) im wesentlichen aus einer Antriebskette, einem Antriebszahnriemen oder dgl. besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (25) relativ zum Trommelträger (11) drehfest angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (25) fest am Trommelträger (11) angeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindeln (22) in Lagerbüchsen (21) mittels Lagern drehbar und mittels Wellendichtungen abgedichtet aufgenommen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbüchsen (21) mit den darin drehbar gelagerten Werkzeugspindeln (22) patronenartig austauschbar in an der Spindeltrommel (13) vorgesehene Trommelkammern (20) eingesetzt und arretiert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Werkzeugspindeln (22) über das gemeinsame Antriebszahnrad (25) des Getriebeantriebs antreibbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gruppe (69) von Werkzeugspindeln (22) über ein erstes gemeinsames Antriebszahnrad (25a) und eine zweite Gruppe (70) von Werkzeugspindeln (22) über ein zweites gemeinsames Antriebszahnrad (25b) antreibbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsverhältnisse zwischen den Werkzeugspindeln (22) der ersten Gruppe (69) und dem ersten Antriebszahnrad (25a) und den Werkzeugspindeln der zweiten Gruppe (70) und dem zweiten Antriebszahnrad (25b) und/oder die Drehrichtungen der Werkzeugspindeln der ersten und zweiten Gruppe verschieden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindeln (22) der ersten Gruppe (69) und der zweiten Gruppe (70) in unterschiedlichem Radialabstand von der Trommelachse (34) in der Spindeltrommel (13) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindeln (22) gleichmäßig über den Umfang verteilt in der Spindeltrommel (13) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die an einer Werkzeugspindel (22) angeordnete(n) Bearbeitungswerkzeug(e) (41A) relativ zur Anordnung des oder der Bearbeitungswerkzeugs/-werkzeuge (41H, 41B) einer in Trommelumfangsrichtung davor oder dahinter liegenden Werkzeugspindel (22) um einen Winkelbetrag versetzt angeordnet ist/sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Lage der Bearbeitungswerkzeuge (41) zu ihren jeweiligen Werkzeugspindeln (22) dieselbe ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (41) an den Werkzeugspindeln (22) verstellbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (41) einen oder mehrere Einzelwerkzeuge (43) an jeder Werkzeugspindel (22) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelwerkzeuge (43) im wesentlichen aus Rundschaftmeißeln, Flachmeißeln und /oder insbesondere konisch einseitig angeschrägten Rollmeißeln bestehen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (41) höchstens mit 50% ihrer umfangsseitigen Bearbeitungsflächen (44) radial über den Außenumfang (46) der Spindeltrommel (13) vorstehen.
Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass höchstens die Hälfte aller Bearbeitungsmeißel (41) einer Werkzeugspindel (22) gleichzeitig radial über den Außenumfang (46) der Spindeltrommel (13) vorragen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindeln (22) auf mehreren konzentrischen Teilkreisen (19a,b) in der Spindeltrommel (13) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltrommel (22) mit einer vorzugsweise zentrisch angeordneten Staubabzugsöffnung versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch mindestens eine Bedüsungseinrichtung für die Bearbeitungswerkzeuge.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedüsungseinrichtung an der Spindeltrommel (13) und/oder am Trommelträger (11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (41) einer oder mehrerer der Werkzeugspindeln (22) im Wesentlichen aus einem Meißelträger (42;65) und mehreren daran angeordneten Rundschaftmeißeln, Flachmeißeln und/oder Rollmeißeln bestehen, wobei die Anordnung vorzugsweise so getroffen ist, dass die am Meißelträger angeordneten Meißelwerkzeuge (43) das Gestein oder andere jeweils bearbeitete Material ein- oder mehrschichtig hinterschneidend bearbeiten.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Rollmeißel oder -messer (66) an einem gemeinsamen Träger (65) drehbar gelagert sind, der an der zugehörigen Werkzeugspindel (22) angeflanscht ist, und dass die an einem gemeinsamen Träger gelagerten Rollmeißel oder -messer (66) getriebemäßig drehgekoppelt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (41) einer oder mehrerer der Werkzeugspindeln (22) im wesentlichen aus Fräswalzen bestehen.
Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Fräswalzen zylindrisch sind oder sich zum bearbeiteten Gestein (49) oder dgl. hin konisch verjüngen oder erweitern.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (25) aus einem außen verzahnten Antriebszahnrad besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement aus einem innen verzahnten Antriebszahnring (62) besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltrommel (13) eine koaxial zur Trommelachse (34) verlaufende Aufnahmebohrung (35) für eine Antriebswelle (36) aufweist, die in der Aufnahmebohrung drehbar gelagert ist und mit dem Antriebselement (25) für die Werkzeugspindeln (22) gekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltrommel (13) ein geschlossenes Gehäuse (31) mit einem etwa topfförmigen Trommelgrundkörper (38) und einem Gehäusedeckel (30) aufweist, wobei das Antriebselement (25), insbesondere das Antriebszahnrad, im Inneren des Trommelgrundkörpers (38) aufgenommen und an der Antriebswelle (36) angeschlossen ist und vom Gehäusedeckel (30) abgedeckt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeantrieb (24,25) für die Werkzeugspindeln (22) in der Spindeltrommel (13) gekapselt angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (41) fliegend mit ihren jeweiligen Werkzeugspindeln (22) an der Spindeltrommel (13) gelagert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltrommel (13) zusätzlich zu über ihren Umfang verteilt angeordneten Werkzeugspindeln (22) mit Bearbeitungswerkzeugen (41) mit einem im Inneren des von den Werkzeugspindeln (22) beschriebenen Teilkreises (19) angeordneten Kernfräser (78) versehen ist, der vorzugsweise mit geringer Exzentrizität (e) zur Trommelachse (34) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernfräser (78) antreibbar bzw. angetrieben ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungswerkzeuge (41) mit ihren jeweiligen Werkzeugspindeln (22) an der Spindeltrommel (13) mittels einer Zwei-Punkt-Lagerung gelagert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwei-Punkt-Lagerung eine Fest-Los-Lagerung ist.
Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwei-Punkt-Lagerung eine angestellte Lagerung insbesondere in O-Anordnung ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltrommel (13) einen etwa plattenartigen Lagerflansch (18) in der Nähe des Trommelträgers (11) zur Aufnahme der ersten Lagerungen der Werkzeugspindeln (22) und einen konzentrisch zur Trommelachse (34) vorragenden Trägerzapfen (72) aufweist, an dem mindestens ein Stützelement (73) zur Aufnahme der zweiten Lagerungen (74) der Bearbeitungswerkzeuge angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (73) oder der Trägerzapfen (72) einen konzentrisch zur Spindeltrommelachse (34) angeordneten Lagerzapfen (86) für die zusätzliche Abstützung der Spindeltrommel ((13) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (73) aus einem an der Stirnseite des Trägerzapfens (72) angeordneten Deckelflansch (75) besteht, der mit Lageraufnahmen (76) für die zweiten Lagerungen (74) versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Stützelemente (73a, b) vorgesehen sind, die in unterschiedlichen Abständen (S, s) vom Lagerflansch angeordnet sind und jeweils die zweiten Lagerungen (74) von verschiedenen Werkzeugspindeln (22) aufnehmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (25) am Trommelträger (11) über eine Überlastkupplung (57) angeschossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlastkupplung (57) federbelastet ist und dass die Federlast auf die Kupplung einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeltrommel (13) an ihrer von den Bearbeitungswerkzeugen (41) abgewandten Rückseite mit einer demontierbaren, gegenüber dem Trommelträger (11) mittels einer Wellendichtung (32) abgedichteten Abdeckkappe (30) versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspindelachsen (68) relativ zur Trommelachse (34) geneigt angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Bearbeitungswerkzeug (41) mehrere, gleichmäßig über den Bearbeitungswerkzeugumfang verteilt angeordnete Einzelwerkzeuge (43) aufweist und unter Verwendung einer Rastkupplung an den zugehörigen Werkzeugspindeln montiert ist, wobei die Anzahl der möglichen Rastpositionen der Rastkupplung so an die Anzahl der am Bearbeitungswerkzeug angeordneten Einzelwerkzeuge angepasst ist, das sich diese in jeder verrasteten Stellung in derselben relativen Lage zur Werkzeugspindel befinden.
Verfahren zum Fräsen von Gestein oder dgl. unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 49, bei dem die Rotationsgeschwindigkeit der Werkzeugspindeln (22) und die Rotationsgeschwindigkeit der Spindeltrommel (13) und/oder die Winkellage der an den einzelnen Werkzeugspindeln (22) angeordneten Einzelwerkzeuge (43) relativ zur Winkellage der Einzelwerkzeuge (43) der in Umfangsrichtung davor oder dahinter liegenden Werkzeugspindeln so eingestellt werden, dass ein Einzelwerkzeug (43) einer nachfolgenden Werkzeugspindel (22) nicht an derselben Einschlagstelle im Gestein oder dgl. einschlägt wie ein Einzelwerkzeug (43) einer vorangehenden Werkstückspindel.
Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einzelwerkzeug (43) einer nachfolgenden Spindel zwischen den Einschlagstellen (52) der Einzelwerkzeuge (43) von einer vorangehenden Spindel im Gestein o.dgl. einschlägt.
Verfahren nach Anspruch 50 oder 51, dadurch gekennzeichnet, dass sich möglichst wenige Einzelwerkzeuge (43) gleichzeitig im Fräseingriff mit dem zu fräsenden Gestein oder dgl. befinden.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 49 und/oder des Verfahrens nach einem der Ansprüche 50 bis 52 für den Abbau von mineralischen Gewinnungsprodukten wie Kohle, Erzgestein oder dgl. und/oder zur Bearbeitung von betonierten oder asphaltierten Flächen oder Bauwerken.