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Technisches Gebiet
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Der
Gegenstand der Anmeldung betrifft einen fahrbaren Aufrauer nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Fahrbahnoberflächen aus
Asphalt neigen dazu, mit der Zeit, insbesondere bei häufiger Überrollung,
ihre Griffigkeit zu verlieren. Dies liegt beispielsweise daran,
dass gebrochene Zuschlagsstoffe im Asphalt insbesondere bei hohen
Temperaturen in die Fahrbahn eingedrückt werden, sodass ihre Wirkung an
der Oberfläche
verloren geht. Auf diese Weise kommt es dazu, dass die Oberfläche im Wesentlichen
durch Bitumen gebildet wird. Dabei kommt es zu Problemen, da bei
Feuchtigkeit oder Nässe
auf der Fahrbahn der Haftreibungskoeffizient zwischen Fahrbahn und
einem Reifen gegenüber
einer ausreichend griffigen und rauen Fahrbahn deutlich herabgesetzt
ist.
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Aus
dem Stand der Technik ist es bekannt, eine Oberflächenschicht
mit einer sich drehenden Walze mit Zähnen abzufräsen, wobei sich die Walze um
eine Achse, welche quer zur Vorschubrichtung oder Fahrbahnrichtung
steht, dreht. Anschließend kann
entweder die Fahrbahn so belassen werden oder eine neue Schicht
aufgebracht werden. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass das
Aufbringen einer neuen Schicht kostenintensiv ist und das Belassen
nach einem derartigen Abfräsen
den Nachteil aufweist, dass durch die Fräse Längsrillen geschaffen werden,
welche die Griffigkeit nicht in allen Situationen zufriedenstellend
verbessern.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, mit welcher die
Griffigkeit einer Fahrbahn erhöht
werden kann, wobei die Nachteile des Standes der Technik behoben
oder zumindest gemildert werden sollen, insbesondere soll die Vorrichtung
einfach aufgebaut und günstig
zu betreiben sein, wobei eine hohe Verbesserung der Rauigkeit oder
Griffigkeit angestrebt wird.
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Die
Aufgabe wird mit einem Fahrbahnaufbau nach Anspruch 1 gelöst. Der
Fahrbahnaufbau umfasst ein Drehlager, in welchem eine die Frässcheibe aufnehmende
Welle angeordnet ist. Die Welle steht dabei im Wesentlichen senkrecht,
sodass die Frässcheibe
um eine im Wesentlichen vertikale Rotationsachse rotiert. Dabei
bedeutet ”im
Wesentlichen” vorzugsweise
in einem Winkelbereich zwischen ±10° gegenüber der Vertikalen oder bevorzugt
in einem Winkelbereich zwischen ±5°. Dabei ist zu beachten, dass
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung eine Verschwenkbarkeit der im Wesentlichen vertikalen
Rotationsachse um eine Querachse vorsehen, um ein Verkanten der
Frässcheibe
zu vermeiden. Solch eine Verschwenkbarkeit liegt im Bereich der Bedeutung ”im Wesentlichen
vertikal” oder ”vertikal”. Das Ausgleichsfahrwerk
ist ein Fahrwerk, welches dafür
sorgt, dass die Frässcheibe
im Wesentlichen parallel zur Fahrbahnoberfläche ausgerichtet ist, wobei
Bodenunebenheiten, deren Abmessungen kleiner sind als die Abmessung
der Frässcheibe,
nicht zu einer wesentlichen Lageveränderung der Frässcheibe
führen
sollten. Dies bietet den Vorteil, dass die Frässcheibe immer optimal in Bezug
auf die Fahrbahnoberfläche
ausgerichtet ist. Das Ausgleichsfahrwerk umfasst bei bevorzugten
Ausführungsformen verschiedene
Merkmale, welche jedes für
sich eine verbesserte Ausrichtung der Frässcheibe als mit einem einfachen
starren Fahrwerk bedingen, wobei insbesondere die Kombinationswirkung
dieser Merkmale zu einer besonders bevorzugten Ausrichtung der Frässcheibe
führen
soll.
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Vorzugsweise
umfasst das Ausgleichsfahrwerk zwei Rädergruppen, die in Fahrtrichtung
seitlich des Rahmens angeordnet sind. Jede dieser Rädergruppen
umfasst mindestens zwei Räder.
Bevorzugt umfasst jede Rädergruppe
drei, besonders bevorzugt vier oder auch mehr Achsen. Die Achsen
sind vorzugsweise hintereinander angeordnet, wobei auf jeder Achse
ein oder mehrere Räder
befestigt sein können.
Bevorzugt ist, dass auf mindestens einer Achse zwei Räder angeordnet
sind.
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Die
Rädergruppen
werden vorzugsweise mittels Pendelbalken mit dem Rahmen verbunden. Dabei
bedeutet ”Pendelbalken” bevorzugt
ein Teil, welches an einem in einem mittleren Bereich angeordneten
Drehgelenklager aufgehängt
ist und welches an seinen beiden Enden jeweils Anschlüsse für Achsen
für Räder oder
für weitere
(Unter-) Pendelbalken aufweist. Bevorzugt umfasst eine Rädergruppe
mindestens einen Haupt-Pendelbalken und zwei Unter-Pendelbalken,
wobei an jedem Unter-Pendelbalken zwei Achsen angeordnet sind, und
an dem Haupt-Pendelbalken zwei Unter-Pendelbalken. Der Haupt-Pendelbalken
ist über
sein im Mittenbereich gelegenes Gelenk mit dem Rahmen verbunden.
Bevorzugt ist beidseitig des Rahmens in Fahrtrichtung eine solche
Konstruktion aus Pendelbalken und Achsen vorgesehen. Bevorzugt sind
auf den jeweils vordersten und hintersten Achsen Zwillings-Räder vorgesehen,
die in Fahrtrichtung rechts und links der Unter-Pendelbalken angeordnet sind. Von der
Erfindung ausdrücklich
umfasst sind Konstruktionen, welche weitere Pendelbalken vorsehen,
um eine weitere Stabilisierung der Lage des Rahmens zu erreichen.
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Wenigstens
eine der Rädergruppen
ist vorzugsweise über
eine Höhenjustierung
mit dem Rahmen verbunden. Auf diese Weise lässt sich die Höhe des Rahmens
relativ zu der jeweiligen Rädergruppe einstellen.
Auf diese Weise lässt
sich außerdem
die Frästiefe
der Frässcheibe
in der Fahrbahn einstellen. Vorteilhafterweise umfasst die Höhenjustierung
einen Exzenter. Mit einem Exzenter sind durch geringe Lageveränderungen
eines Drehhebels, welcher den Exzenter betätigt, sehr genaue Einstellungen
der Höhenjustierung
möglich.
Der Exzenter ist vorzugsweise koaxial oder zumindest nahe bei dem
Gelenk des Pendelbalkens oder des Haupt-Pendelbalkens angeordnet.
Bei bevorzugten Ausführungsformen
ist der Exzenter fixierbar einstellbar. Dies kann beispielsweise
mit einem Gewindestab, welcher durch Muttern festgelegt werden kann,
erreicht werden. Eine andere Möglichkeit
ist beispielsweise ein Rastmechanismus.
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Vorteilhafterweise
umfasst der Fahrbahnaufrauer einen Querlenker, welcher die beiden
seitlich an dem Rahmen befestigten Rädergruppen verbindet. Vorzugsweise
ist der Querlenker in Fahrtrichtung vorne angeordnet. Der Querlenker
ist vorzugsweise gelenkig an den Rädergruppen angeschlossen, wobei
besonders bevorzugt eine Anlenkung mittels eines Pendelstabes jeweils
an den Rädergruppen
vorgesehen ist. Dies bietet den Vorteil, dass der Querlenker lediglich
Veränderungen
der Höhenlage
der Rädergruppen
aufnimmt und wiedergeben kann und ansonsten keine seitlichen Verkantungen
auftreten können.
Vorzugsweise ist der Querlenker jeweils an einem Ende des Haupt-Pendelbalkens
angelenkt. Dies bietet den Vorteil einer einfachen Konstruktion
in Verbindung mit einer zuverlässigen
Wiedergabe der Fahrbahnunebenheiten.
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Vorzugsweise
ist der Rahmen mit dem Querlenker derart verbunden, sodass der Rahmen
bei einer vertikalen Bewegung des Querlenkers um eine Achse quer
zur Fahrtrichtung gekippt wird. Bevorzugt wird der Rahmen dabei
um eine Achse gekippt, welche koaxial durch die beiden Gelenklager
der beiden Pendelbalken verläuft.
Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen dem Rahmen und dem Querlenker einstellbar,
sodass eine Nulllage einstellbar ist.
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Vorzugsweise
ist die Achse, um welche der Rahmen verkippt wird, durch zwei Exzenter
definiert, die jeweils eine der Rädergruppen oder einen der Haupt-Pendelbalken mit
dem Rahmen verbinden.
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Vorteilhafterweise
ist die Welle mit einem hydraulischen Antrieb verbunden. Der hydraulische
Antrieb bietet den Vorteil, dass er sehr kompakt ist und an eine
bestehende Hydraulikanlage an den fahrbaren Aufbau des schiebenden
oder ziehenden Fahrzeugs angeschlossen werden kann. Vorteilhafterweise
weist der Rahmen eine Aufnahme für
ein Gewicht auf. Auf diese Weise lässt sich ein definiertes Zusatzgewicht
auf den fahrbaren Aufrauer aufbringen, um einen Betrieb des fahrbaren
Aufrauers mit einem definierten Auflast-Gewicht durchzuführen.
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Vorzugsweise
umfasst der Fahrbahnaufrauer ein Befestigungsmittel zum Anschluss
an ein Antriebsfahrzeug. Dieses Befestigungsmittel ist vorzugsweise
gelenkig mit den Haupt-Pendelbalken jeweils verbunden. Weiterhin
ist das Befestigungsmittel vorzugsweise mit dem Rahmen über einen
Pendelstab verbunden. Auf diese Weise lässt sich eine trapezförmige Aufhängung des
Rahmens an dem Befestigungsmittel erreichen, sodass der Rahmen gegenüber dem
Befestigungsmittel frei vertikal ”schwimmen” kann. Besonders bevorzugt
wird daher eine schwimmende Lagerung des Rahmens bezüglich des
Befestigungsmittels. Das Befestigungsmittel umfasst vorzugsweise
eine Anschlussplatte zum Anschluss an ein Antriebsfahrzeug.
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Vorteilhafterweise
umfasst der Fahrbahnaufrauer eine Saugrohraufnahme zur Befestigung
eines Saugrohres. Die Saugrohraufnahme ist vorzugsweise derart angeordnet,
dass ein Saugrohr angeordnet werden kann, sodass es einen Abrieb,
welcher im Betrieb des Fahrbahnaufrauers entsteht, absaugen kann.
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Vorzugsweise
umfasst der Fahrbahnaufrauer eine Frässcheibe mit einem Durchmesser
von mindestens 30 cm oder höchstens
120 cm, bevorzugter höchstens
80 cm.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird anhand beiliegender Zeichnungen eingehender erläutert, wobei
die Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrbahnaufrauers in einer vereinfachten
Ansicht; und
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2 eine
vereinfachte, schematische Frontansicht des Fahrbahnaufrauers der 1.
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Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Fahrbahnaufrauer 1 in
einer schematischen Ansicht von seitlich schräg oben. Der Fahrbahnaufrauer 1 der 1 ist
dazu vorgesehen, vor ein Fahrzeug montiert zu werden, um von diesem
in Richtung eines Pfeils A geschoben zu werden. Der Fahrbahnaufrauer 1 umfasst
in Fahrtrichtung seitlich angeordnete Rädergruppen, wobei jede Rädergruppe über jeweils einen
Haupt-Pendelbalken 2 und
zwei Unter-Pendelbalken 3 verfügt. An den Unter-Pendelbalken 3 sind jeweils
zwei Achsen 4 vorgesehen. Die Achsen 4 liegen
in Fahrtrichtung (A) hintereinander. Auf der vordersten und der
hintersten Achse 4 sind jeweils zwei Räder 5 befestigt, die
anderen Achsen 4 tragen jeweils ein Rad 5. Es
sollte angemerkt werden, dass lediglich die vorne sichtbare Rädergruppe
mit ihren entsprechenden Elementen mit Bezugszeichen versehen ist,
um die Übersichtlichkeit
zu erhöhen.
Die Unter-Pendelbalken 3 sind an dem Haupt-Pendelbalken 2 jeweils über Gelenklager 6 befestigt.
Außerdem
ist der Haupt-Pendelbalken 2 mit einer Exzenterachse 7 gelenkig
verbunden. Auf diese Weise ist der Haupt-Pendelbalken 2 mit
einem Exzenter 8 verbunden, welcher über einen Hebelarm 9 einstellbar ist. Über den
Hebelarm 9 kann der Winkel des Exzenters 8 eingestellt
werden, sodass eine Höhenlage
einer Querachse, an welchem der Rahmen 10 befestigt ist,
eingestellt werden kann. Auf diese Weise ist es möglich, durch
Verstellen des Hebelarms 9 des Exzenters 8 eine
Höhe des
Rahmens 10 zu beeinflussen. Zur Einstellung des Hebels 9 ist
eine drehbare Gewindestange 11 vorgesehen, welche eine
präzise und
fixierbare Einstellung ermöglicht.
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Der
Rahmen 10 ist um die Querachse, welche durch den Exzenter 8 in
ihrer Höhenlage
verändert
werden kann, kippbar. Der Rahmen 10 umfasst außerdem noch
ein vertikal ausgerichtetes Drehlager 12, welches der Aufnahme
einer vertikal angeordneten Welle dient, an welcher eine Frässcheibe 13 befestigt
ist. Von der Frässcheibe 13 ist
lediglich der äußerste Rand
erkennbar. Die obere Aufhängung
des Rahmens 10 mit dem Drehlager 12 wird später eingehender
erläutert.
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An
der Querachse ist außerdem
ein Auflastrahmen 15 befestigt, welcher zum Einen ein Widerlager
für den
Gewindestab 11 bildet und weiterhin dazu dient, Auflastgewichte 16 aufzunehmen.
Mit den Auflastgewichten 16 kann die Auflast auf den fahrbaren Aufrauer 1 durch
Hinzufügen
oder Entfernen von Gewichtsteilen 16 eingestellt werden.
Der Auflastrahmen 15 ist über eine Aufhängung 17 mit
dem Rahmen 10 und dem Drehlager 12 verbunden.
An seinem in Fahrtrichtung gesehen vorne liegenden Ende ist der
Auflastrahmen 15 mit einem Querlenker 20 verbunden,
welcher insbesondere im Zusammenhang mit der 2 näher erläutert wird.
Der Querlenker 20 ist über
einen Pendelstab 21 mit dem in Fahrtrichtung vorne liegenden
Ende des Haupt-Pendelbalkens 2 verbunden. Es sollte angemerkt
werden, dass auf der in der 2 hinten
liegenden, verdeckten Seite des fahrbaren Aufrauers 1 ein
identischer Aufbau mit Pendelstab 21 und Haupt-Pendelbalken 2 vorhanden
ist, sodass der Querlenker 20 beidseitig angelenkt ist.
Der Querlenker 20 ist über
ein Verbindungsblech 25 und ein nicht dargestelltes Gelenk
mit dem Auflastrahmen 15 verbunden. Außerdem ist an dem Verbindungsblech 25 ein
Anlenkpendelstab 26 befestigt, welcher wiederum gelenkig
mit dem Drehlager 12 und dem Rahmen 10 verbunden
ist. Mit dieser Konstruktion wird das Drehlager 12 in einer
im Wesentlichen vertikalen Ausrichtung gehalten, sodass die Welle,
an welcher die Frässcheibe 13 befestigt
ist, im Wesentlichen vertikal oder senkrecht ausgerichtet ist.
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Bei
einem Anheben des Haupt-Pendelbalkens 2 durch eine Bodenunebenheit, über welche
die vorderen Räder 5 rollen,
wird der Querlenker 20 angehoben. Ein solches Anheben des
Querlenkers 20 bewirkt ein leichtes Verkippen des Auflastrahmens 15 nach
hinten und damit auch ein leichtes Verkippen des Rahmens 10 und
des Drehlagers 12 in Fahrtrichtung nach hinten. Auf diese
Weise wird erreicht, dass die Frässcheibe 13 an
ihrem in Fahrtrichtung vorne liegenden Ende leicht angehoben wird,
sodass bei Auftreten einer Bodenunebenheit die Frässcheibe 13 leicht
angehoben wird, sodass es nicht zu einem Verkanten der Frässcheibe 13 kommt.
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In
der 1 ist außerdem
ein Hydraulikmotor 30 gezeigt, welcher oben auf das Drehlager 12 angeflanscht
ist. Der Hydraulikmotor 30 dient dazu, die Welle, welche
mit der Frässcheibe 13 verbunden ist,
anzutreiben, um die Frässcheibe 13 in
eine Drehbewegung um eine vertikale Achse zu versetzen.
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An
dem in Fahrtrichtung hinten liegenden Ende des fahrbaren Aufrauers 1 ist
ein Befestigungsmittel vorgesehen, um den fahrbaren Aufrauer 1 an ein
Fahrzeug anzuschließen.
Das Befestigungsmittel umfasst eine Anschlussplatte 35,
welche über
Bolzen mit einem Fahrzeug verbindbar ist. An der Anschlussplatte 35 ist
eine Aufnahmeplatte 36 verschieblich angeordnet. Die Aufnahmeplatte 36 ist über gelenkig
angelenkte Stäbe 37 mit
der Querachse gelenkig verbunden. Zur Stabilisierung sind weitere
Pendelstäbe 38 vorgesehen,
welche lediglich der Lagestabilisierung dienen und mit Langlöchern versehen
sind. Auf diese Weise wird eine schwimmende Lagerung des fahrbaren
Aufrauers 1 an einem Antriebsfahrzeug erreicht.
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In
der 2 ist der fahrbare Aufrauer der 1 noch
einmal in einer Ansicht von vorne dargestellt. Gut zu erkennen ist
der Querlenker 20, welcher über das Verbindungsblech 25 auf
das Drehlager 12 einwirkt, falls die Haupt-Pendelbalken 2 durch
eine Fahrbahnunebenheit um die Achse 7 (siehe 1) verdreht
werden.