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Vorrichtung zum Verfestigen und Glätten der durch Straßenbaumaschinen
verlegten bituminösen Straßenbaustoffe Zum einwandfreien Verlegen bituminöser Straßenbaustoffe
sind Maschinen der verschiedensten Bauart bekanntgeworden. Während das Verteilen
der bituminösen Straßenbaustoffe im allgemeinen von diesen Maschinen einwandfrei
durchgeführt wird, verursachen die einwandfreie Verfestigung des Straßenbelages
und seine Glättung erhebliche Schwierigkeiten.
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Es sind fahrbare Verteilervorrichtungen bekanntgeworden, die z. B.
aus zwei zusammengelenkten Teilen bestehen, von denen der eine Teil, der zugleich
als Gleiskettenschlepper ausgebildet sein kann, die Straßenbaustoffe auf die Fahrbahn
wirft und der andere Teil diese Straßenbaustoffe z. B. mittels Verteilerschnecke
verteilt und z. B. durch Stampfvorrichtungen verfestigt und dann glättet.
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Es ist eine große Zahl von Maschinen bekannt, die die Decke verfestigen
und glätten sollen. Es zeigte sich jedoch, daß die geglättete Straßendecke trotz
der größten Sorgfalt bei der Behandlung immer wieder Rißspuren oder Nester aufwies,
die die Haltbarkeit der Straßendecke ungünstig beeinfiußten. Mit den bisher bekannten
Vorrichtungen war es also nicht möglich, eine wirklich einwandfreie, geglättete
Straßendecke zu erhalten.
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Es sind auch Straßenfertiger bekanntgeworden,
deren
Verdichtungsbalken mit Rillen versehen ist und mit dem die Verfestigung der Baustoffe
in der Weise erfolgt, daß bei der Vorwärtsbewegung der Maschine die auf der Unterlage
ausgebreitete Baustoffschicht zunächst mit im Querschnitt etwa sägezahnartigen,
in Fahrtrichtung verlaufenden Riefen bzw. Falten versehen wurde und sodann die Zahnlücken
bzw. Falten unter Druck wieder geschlossen bzw. wieder zusammengefaltet wurden und
anschließend die Oberfläche geglättet wurde. Bei diesen bekannten Maschinen erfolgte
auch die Bildung der Rillen und deren Verdichtung zu einer an der Oberfläche glatten
Decke mit einem einzigen Werkzeug im selben Arbeitstakt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile, die bei den bekannten
Straßenbaumaschinen in bezug auf die einwandfreie Verlegung und Verfestigung der
Straßendecke festzustellen waren, zu beseitigen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung vor,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß am hinteren Ende einer der bekannten Straßenbaumaschinen
eine schräg nach vorn ansteigende, heizbare und sich über die ganze Straßenbreite
erstreckende Fertigerbohle angeordnet ist, die hinten unmittelbar gelenkig an ein
Maschinengestell angeschlossen und vorn mittels eines gelenkig angeschlossenen Verbindungsgliedes
an eine auf dem Maschinengestell angeordneten Exzenterwelle aufgehängt ist und anderen
Vorderseite unten eine vorstehende, durchlaufende Druckrippe angeordnetist.
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Mit einer Fertigerbohle, wie sie die Erfindung vorschlägt, wird bei
der Vorwärtsbewegung der Maschine der bituminöse Belag durch die Druckrippe zunächst
mit im Querschnitt etwa sägezahnartigen Riefen oder Falten versehen, die quer zur
Fahrtrichtung der Maschine verlaufen. Damit wird das die Rißbildung hervorrufende
grobkörnige Straßenbaumaterial tief in den Belag eingedrückt, während die Faltenwände
oder Zähne nur aus feinkörnigem, bituminösem Material bestehen. Diese Faltenwände
oder gezahnten Riefen lassen sich durch Anwendung von Wärme und Druck leicht wieder
schließen, namentlich wenn ein allmähliches Schließen dieser Zahnlücken oder Falten
beim Vorwärtsgang der Maschine herbeigeführt wird. Bei dem Gebrauch der Vorrichtung
nach der Erfindung bleibt dann schließlich nur eine rauhe Oberfläche stehen, die
kaum grobkörniges Material mehr enthält. Mit der Vorrichtung kann ein verstärkter
pulsierender Druck unter Anwendung von Wärme auf die Straßendecke ausgeübt werden.
Dadurch wird es möglich, eine beliebig feinkörnige Straßenoberfläche ohne jede Riß-
oder Nesterbildung herzustellen.
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Die Hubhöhe der Exzenterwelle, die die Fertiger -bohle in Schwingungen
versetzt, und die Umdrehungszahl der Exzenterwelle können gemäß einem weiteren Vorschlag
der Erfindung der Be schaffenheit der jeweils verwendeten Straßenbaustoffe angepaßt
werden. Auch ist es zweckmäßig, den Abstand der vorderen und hinteren Aufhängepunkte
der Bohle einstellbar auszubilden, damit der von der hinteren Bohlenkante, die zweckmäßig
abgerundet ist, auf die Baustoffschicht ausgeübte Glättungsdruck, der bei der Aufwärtsbewegung
des vorderen Teiles der Fertigerbohle entsteht, nach Wunsch vergrößert oder verringert
werden kann.
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Nach der Erfindung kann man auch die Höhe der Druckrippe entsprechend
der Korngröße der zu verarbeitenden Straßenbaustoffe einstellen und ebenso die Neigung
der Druckrippe gegen die Unterseite der Bohle verschieden wählen, so daß die Höhe,
Breite und Form der Riefen veränderbar ist.
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Durch die genannte Ausbildung der Vorrichtung weicht die Fertigerbohle
nach der Erfindung erheblich von den bisher bekannten Verdichtungsbalken ab, so
daß mit ihr die Verdichtung des Belages in wirkungsvollerer Weise durchgeführt werden
kann. als das mit den bekannten Maschinen möglich war. Das Schließen der Zahnlücken
im Belag vollzieht sich mit der Vorrichtung langsamer, das Verdichten wirkungsvoller
und das nachfolgende Glätten zuverlässiger.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es
zeigt Abb. i die Seitenansicht der an das Maschinengestell angelenkten Bohle, Abb.
a die Vorderansicht auf die Bohle mit der vorstehenden Druckrippe, Abb.3 die schematische
Bewegungsdarstellung der Bohle und Abb. q. die Seitenansicht eines Straßenfertigers
mit Fertigerbohle und Druckrippe, aus der die Wirkungsweise der Vorrichtung zu ersehen
ist.
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Da es sich um ein in seiner Wirkung neues Maschinenelement handelt,
kann man den Bohlenkörper als Verdichtungs- und Glättungsbohle, aber auch als Fertigerbohle
bezeichnen. In der nachfolgenden Beschreibung wird für diesen Körper wegen seiner
bohlenförmigen Gestalt nur der Ausdruck »Bohle« gebraucht.
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Die in den Abbildungen dargestellte Bohle i erstreckt sich über die
gesamte Straßenbreite. Wie die Abb. 2 zeigt, ist die Bohle i in bekannter Weise
in der Mitte an dem Mittelstück :2 zusammengelenkt, um die Bohle dem gewünschten
Deckenprofil anpassen zu können. An ihrem hinteren Ende ist die Bohle i an dem Maschinengestell
8 vermittels der Lager 3 drehbar angelenkt (Abb. i, 3, q.). Sie kann also um diesen
Anlenkungspunkt schwenken. Das vordere Bohlenende ist über die Lagerungen, die als
Kreuzgelenke 4. ausgebildet sind, vermittels der Zugstangen g exzentrisch an der
Exzenterwelle 5 aufgehängt. Die Exzenter 6 der Hauptwelle 5 führen z. B. 1400 U/min
aus. Dadurch erfährt die Bohle vorn einen Hub von z. B. etwa 8 mm (vgl. die schematische
Bewegungsdarstellung der Abb. 3).
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Die Stirnfläche der Bohle i ist auf der ganzen Breite mit einer nach
unten vorstehenden, nach hinten geneigten, durchlaufenden Druckrippe? versehen.
Der Winkel, den die Druckrippe mit der unteren Bohlenfläche einschließt, wird je
nach der gewünschten Riefenbreite gewählt. Die Höhe der
Druckrippe,
mit der sie über die untere Kante des Bohlenkörpers hervorsteht, richtet sich nach
der Korngröße der zu bearbeitenden Straßenbaustoffe.
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Die Druckrippe kommt als erste mit dem zu verlegenden bituminösen
Straßenbaustoff der verschiedensten Korngrößen in Berührung und führt neben der
Riefen- oder Faltenbildung eine Vorverdichtung des unter die Bohle geförderten Materials
durch, so daß bei der Vorwärtsbewegung der gesamten Maschine keine Steine mitgeschleppt
werden können und größere Löcher in der Deckenoberfläche vermieden werden.
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Durch die Druckrippe 7, die über die Fertigerbohle i vorsteht, wird
auf der gesamten Breite der Decke zunächst eine gleichmäßig riefenförmige Oberfläche
geschaffen. Die Höhe der zwischen den Riefen stehenbleibenden Zähne nimmt bei dem
Vorwärtsgang, wie die Abb. q. deutlich zeigt, allmählich und stetig nach hinten
ab. Infolge des hintenliegenden Drehpunktes der Bohle wird die vorn durch den Exzenter
an der Bohle eingeleitete Vertikalbewegung im hinteren Teil immer geringer und geht
durch die Fahrbewegung der Maschine langsam in eine walkende Bewegung über. Gerade
diese walkende Bewegung der Bohle i ist bisher nicht bekannt gewesen und stellt
einen durch die Erfindung erreichten Fortschritt dar.
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Das Gewicht des hinteren Maschinenteiles liegt auf der Fertigerbohle
und wirkt dadurch auch auf den zu verdichtenden Straßenbelag. Durch die walkende
Bewegung wird eine einwandfreie Glättung der verlegten Decke vorgenommen.
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Wie die Abbildungen zeigen, wird die durch die Exzenterwelle 5 und
die Exzenter 6 hervorgerufene Hubbewegung in die Bohle über die Kreuzgelenke. eingeleitet.
Das hintere Gelenk 3 dient, wie bereits ausgeführt, als fester Aufhänge- und Drehpunkt.
Unter dem hinteren Bohlenbereich kann nur eine walkende Bewegung erfolgen,.während
der vordere Bohlenbereich eine im wesentlichen auf- und abgehende Bewegung ausführt.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung gibt die Möglichkeit, die Bohlenarbeit
den verschiedensten Verhältnissen anzupassen. So kann man z. B. durch Verstellung
der Exzenter 6 die Hubhöhe verändern. Mit der Verstellung der Hubhöhe ändert sich
gleichzeitig das Ausschwenken des hinteren Boh-Jenendes und damit der auf die Straßendecke
ausgeübte Druck. Auch die Umdrehungszahl der Exzenterwelle 5 läßt sich, falls dies
erforderlich ist, verändern. Auf diese Weise ist es möglich, je nach Wunsch tiefere
und breitere, flachere und engere oder flachere und weitere Riefen oder Falten in
dem Straßenbelag herzustellen. Durch Änderung der Fahrgeschwindigkeit der Maschine
wird die Möglichkeit, die Riefen- oder Faltenformen zu ändern, noch erhöht.
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Wählt man die Entfernung zwischen der durch das Lager 3 gelegten Achse
A und der durch das Kreuzgelenk 4. gelegten Achse B größer, so wird bei sonst gleichbleibenden
Verhältnissen die Ausschwenkbewegung des hinteren Bohlenendes bei verstärkter Druckleistung
vermindert. Wählt man die Entfernung kleiner, so treten die umgekehrten Verhältnisse
auf.
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Man hat es auch in der Hand, durch Änderung des Maßes, um das die
Druckrippe 7 über die untere Bohlenkante vorsteht, die Riefen- oder Faltenbildung
zu beeinflussen und sie der Korngröße der zu bearbeitenden Straßenbaustoffe anzupassen.
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Die in Abb. q. schematisch dargestellte Seitenansicht des Straßenfertigers
zeigt, daß das Maschinengestell 8, das die angelenkte Bohle i trägt, vermittels
der Arme io auf den vorderen Teil 18 der Straßenbaumaschine gelenkig abgestützt
ist. Zu diesem Zweck sind die Arme io mit den Führungen r9, 20 zu versehen. Dreht
man die Kurbel 16 und damit die Welle 14., die bei 13 und 15 gelagert ist, so wird
vermittels des Zahnrades 12 das Zahnrad i i, das auf einer Spindel fest angeordnet
ist, betätigt. Dadurch wird die Spindel gedreht, und die Arme io heben oder senken
sich. Durch Anheben der Arme io wird auch die Bohle i mit ihrer Rippe 7 vorn angehoben.
Dadurch wird die Dicke des Straßenbelages eingestellt, und außerdem kann die Bohle
i leicht auf die Straßenbaustoffe aufgleiten.
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Wie die Abb. q. zeigt, gelangen die Straßenbaustoffe von dem Förderband
im vorderen Teil 18 des Fertigers auf die Straßenoberfläche. Sie werden dort von
der Verteilerschnecke 22, die an dem Maschinengestellrahmen befestigt ist, über
die ganze Straßenbreite verteilt.
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Es leuchtet ein, daß durch die Verstellung des Winkels, den die Druckrippe
7 mit der unteren Bohlenfläche einschließt, die Arbeitsweise der Bohle und die Riefen-
bzw. Faltenbildung in dem Belag weitgehend beeinflußt werden kann.
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Ist der Winkel, den die Druckrippe 7 mit der unteren Fläche der Bohle
einschließt, klein, so wird beim Vorwärtsgang der Maschine eine Riefe im Belag entstehen,
deren Wülste verhältnismäßig geringe Höhe haben. Wird der Winkel vergrößert, so
schiebt beim Vorwärtsgang der Maschine die Druckrippe das Material in einem größeren
Umfang vor sich her und erhöht dadurch die Wülste. Durch Wahl des Winkels, den die
Druckrippe 7 mit der unteren Bohlenfläche einschließt, kann man also die Riefen-
bzw. Faltenbildung weitgehend beeinflussen.
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Auch die Höhe der Druckrippe ist für diesen Vorgang von Einfluß. Man
kann sie, wie die Erfindung lehrt, in ihrer Höhe verschieden ausbilden, so daß man
in Verbindung mit den anderen Einstellungsmöglichkeiten der Bohle die Arbeit derselben
nicht nur den örtlichen Verhältnissen, sondern auch der Beschaffenheit der Straßenbaustoffe
anpassen kann.
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Wenngleich es bekannt gewesen sein mag, eine gewisse Riefenbildung
im Straßenbelag zu erzeugen, so geschah doch diese Riefenbildung unbeabsichtigt
und nicht in der Erkenntnis, daß man hierdurch ein Mittel hat, das Arbeiten des
Fertigers bzw. der Fertigerbohle weitgehend zu unterstützen.
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Ein wesentlicher Punkt für das einwandfreie Arbeiten der Bohle ist
auch die Beheizung. Es genügt
in vielen Fällen nicht, daß man,
wie bisher, derartige Vorrichtungen z. B. mit Ölfeuerung beheizt, sondern es muß
sich auch die Temperatur an wesentlichen Bohlenstellen nach Wunsch regeln lassen
können. Nach der Erfindung erfolgt diese ge gebenenfalls unterschiedliche Beheizung
der Bohle elektrisch.