DE3114049C3

DE3114049C3 - Deckenfertiger

Info

Publication number: DE3114049C3
Application number: DE3114049A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Joseph Voegele AG
Current assignee: Joseph Voegele AG
Priority date: 1981-04-07
Filing date: 1981-04-07
Publication date: 1988-06-16
Also published as: JPS6343524B2; DE3114049C2; SU1407406A3; JPS5811204A; DE3114049A1

Abstract

Mit einem fahrbaren Schwarzdecken-Fertiger mit einer Vorverdichtungs- und Glättbohle und einer dieser vorgesetzten Stampferleiste war es bisher nicht möglich, den für Hochleistungsstraßendecken geforderten Verdichtungsgrad von mindestens 98 zu erreichen. Es mußten deshalb hinter dem Fertiger Walzen nachfahren, die jede Flächeneinheit 10mal oder noch öfter zu walzen hatten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwarzdeckenfertiger zu schaffen, mit dem ein Verdichtungsgrad von 98 erreicht werden kann und das nachträgliche Walzen entfällt. Erreicht wird dies durch ein hinter der Vorverdichtungs- und Glättbohle angeordnetes Preßelement, das auf der Oberfläche der vorverdichteten Schwarzdecke ständig aufliegt und mit einem Schwellkraft-Antrieb verbunden ist, mit dem ohne Abheben des Preßelementes nach unten gerichtete Druckimpulse in die Schwarzdecke eingeleitet werden können. Der Antrieb für dieses Preßelement ist zweckmäßigerweise ein mechanischer oder hydraulischer.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen fahrbaren Fertiger der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5 angegebenen Art.

Bei einem solchen, aus der US-PS 36 14 916 bekannten Fertiger besteht die Antriebsvorrichtung zum Beaufschlagen der Leiste aus einer mit Unwuchtgewichten bestückten, zur Leiste parallelen Welle, die in fluchtenden Lageraugen vertikal verschiebbar geführter Schubstangen drehbar gelagert ist. Jede Schubstange durchsetzt eine Führungsbuchse an einem im Tragrahmen höhenverstellbar festgelegten Querbalken. Die Welle wird über einen Riemenantrieb von einem auf den Tragrahmen gesetzten Motor angetrieben. Oberhalb und unterhalb der Führungsbuchse ist auf jeder Schubstange je eine Druckfeder angeordnet. Durch Verstellung von auf der Schubstange verschraubbaren Muttern oder der Höhenlage des Querbalkens im Tragrahmen kann die Leiste, z. B. nach unten, vorgespannt werden. Die Leiste arbeitet mit dem Unwuchtantrieb wie in herkömmlichen Rüttlern zusammen. Jede Schubstange ist vertikal frei verschiebbar; die Welle mit den Unwuchtgewichten ist ohne zusätzliche Abstützung nur an den Schubstangen gehalten. Aus der Unwucht resultieren vertikale Kräfte, deren Größe annähernd mit dem Quadrat der Drehzahl anwächst und die die Leiste periodisch nach oben und nach unten, und zwar im wesentlichen gleich stark, beaufschlagen. Die nach unten gerichteten Kräfte werden aber keineswegs voll in einen Arbeitsweg der Leiste umgesetzt. Sie müssen nämlich nicht nur die erhebliche Masse der beweglichen Teile beschleunigen, sondern verursachen auch eine Aufzehrung der von den Federn ausgehenden Vorspannkraft, soweit eine solche vorhanden ist. Bei Fehlen der Vorspannung oder Überschreiten der Vorspannung durch den Arbeitsweg müssen zusätzlich die sich dann aufbauenden Federkräfte überwunden werden. Wird versucht, die Leiste beim Arbeiten aufliegen zu lassen, dann ist die mögliche Verdichtungskraft annähernd auf den doppelten Wert der Vorspannkraft begrenzt. Die Federn sind aber aus konstruktiven Gründen nicht beliebig stark wählbar, so daß sich keine optimale Verdichtung ergibt. Wird die Verdichtungskraft aus der Rotation der Unwuchten größer als die Vorspannung, dann fangt die Leiste mit wachsender Amplitude zu tanzen an, was zu unerwünschter Kornzertrümmerung und einer nur geringen Tiefenwirkung führt und die mecha-

rüschen Teile gefährdet Bei hoher Drehzahl wird die Amplitude dann sogar zu Null. Aus konstruktiven Gründen gibt es ein« Grenze für die Größe der möglichen Verdichtungskraft, bei der sich aber ein z.B. 98% Marshall übersteigender Verdichtungsgrad bei weitem > nicht erreichen läßt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Fertiger der eingangs erläuterten Art so auszugestalten, daß mit in den Fertiger integrierten Mitteln ein Verdichtungsgrad von mindestens annähernd i< > 98% Marshall (Maß am Probekörper nach Marshall) erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Fertiger durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 oder 5 gelöst.

Da die auf die mit einer kleinen Auflagefläche ständig auf der Oberfläche der Deckenschicht aufliegende Leiste ausgeübten Schwellkräfte reaktiv an der Masse des Tragrahmens, die praktisch die Masse der gesamten Bohle einschließt, abgestützt werden und aktiv nach 2» unten wirken, wird ein wesentlich höherer Gesamtkraftwert erreicht, als dies bisher möglich war. Dadurch läßt sich mit der Leiste eine spezifische Flächenbelastung im Deckenmaterial erreichen, diegleich der odergrößer als die einer Walze mit Linienberührung ist. Über- >5 raschenderweise hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Fertiger fast beliebig hohe Verdichtungsgrade erzielt werden, so daß auch bei Schwarzdecken und anderen Deckenmaterialien ein Nachwalzen entfallt. j<>

Weitere vorteilhafte Merkmale sind denUnteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines fahrba- J5 ren Fertigers nach der Erfindung beim Legen einer Schwarzdeckenschicht,

Fig.2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, im Schnitt,

Fig.3 eine erste Ausführungsform einer schwell- -to krafterzeugenden Antriebsvorrichtung für eine Preßleiste, die im Fertiger gemäß F i g. 1 vorgesehen ist,

F i g. 4 eine vergrößerte Schnittansicht der Antriebsvorrichtung von F i g. 3,

Fig.5 eine zweite Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung für die Pireßleiste im Schnitt, und

F i g. 6 eine Vorderansicht der in F i g. 5 gezeigten Antriebsvorrichtung mit einem zugehörigen hydraulischen Steuerkreis.

Ein fahrbarer Fertiger 1 zum Herstellen einer Straßendeckenschicht aus bituminösem Mischgut, einer sogenannten Schwarzdecke, besteht aus einem Fahrgestell 2 mit daran befestigten Rädern und einem aufgesetzten Führungsstand 3 und ist in Richtung eines Pfeiles F verfahrbar. Am hinleren Ende des Fertigers 1 sind ein Tragrahmen 5 mit Bauteilen zum Vor- und Endverdichten der Schwarzdeckenschicht über Schwenkausleger 6i und eine An- und Abhebevorrichtung 7 angebracht.

anschließt Im Bereich der Stampferleiste 15 und der Vorverdichtungsbohle 12 wird das Mischgut 9a auf einen Verdichtungsgrad von annähernd 92 bis 94% Marshall vorverdichtet In Fahrtrichtung F hinter der Vorverdiehtungsbohle 12 ist eine schmale und quer zur Fahrtrichtung liegende Preßleiste 13 angeordnet, die das vorverdichtete Mischgut auf einen Er?dverdichtungsgrad von annähernd 98% Marshall verdichtet (96JL

Dahinter befindet sich eine Glättbohle 14, die gegebenenfalls von der Preßleiste 13 hervorgerufene Unebenheiten ausgleicht

In F i g. 2 ist der Aufbau des Tragrahmens 5 deutlicher erkennbar. Die Stampferleiste 15 besitzt eine vordere schräge Druckfläche 16 und steht über pleuelartige Antriebsglieder 17 mit einem Exzenterantrieb 18 in Arbeitsverbindung, der in stationären Lagern 19 gelagert und durch einen nicht dargestellten Antrieb in Bewegung setzbar ist. Die Stampferleiste 15 wird zweckmäßigerweise an der Vorderseite der Vorverdiehtungsbohle 12 vertikal geführt. Die Bohle 12 trägt unterseitig ein Glättblech 21, das auf der Oberfläche des vorzuverdichtenden Mischguts 9a aufliegt und die von der Stampferleiste 15 herrührenden Unebenheiten egalisiert Die Vorverdichtungsbohle 12 kann ebenfalls mit einer nicht dargestellten Vibrationseinrichtung ausgestattet sein.

Zwischen der Vorverdichtungsbohle 12 und der Glättbohle 14 ist die quer über die Ferligerbreite verlaufende Preßleiste 13 in Vertikalführungen 24 an den Bohlen 12 und 14 verschieblich geführt. Die Preßleiste 13 besitzt eine ebene, schmale Unterseite 23 sowie eine vordere, schräg ansteigende Druckfläche 22, die den Höhenunterschied zwischen der Unterseite des Glättblechs 21 und eines an der Unterseite der Glättbohle 14 angebrachten Glättblechs 29 ausgleicht. Die Preßleiste 13 steht über Führungszapfen 26 mit einer Schwellkraft-Antriebsvorrichtung 25 in Verbindung.

Die Glättbohle besitzt beispielsweise ebenfalls einen Vibrationsantrieb 27, der über eine Hydraulikleitung 28 versorgt wird.

Aus den Fig.3 und 4 ist eine Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 25 für die Preßleiste 13 erkennbar. Eine Exzenterantriebswelle 30 ist über exzentrische Antriebsglieder 31 in einer festen Abstützung drehbar gelagert. Exzenterfolgekörper 32 sitzen auf der Welle 30 und stehen über Druckstangen 33 mit einem darunter liegenden Druckbalken 34 in Verbindung, der von den Führungszapfen 26 durchsetzt wird, an denen die Preßleiste 13 hängt. Die in den Vertikalführungen 24 geführte Preßleiste ist auch über die Führungszapfen 26 in Vertikalführungen 35 geführt, die über Konsolen 38 beispielsweise am Tragrahmen 5 oder auch an der Vorverdichtungsbohle 12 festgelegt sind. Zwischen dem Druckbalken 34 und der Oberseite der Preßleiste 13 sind mehrere Schraubendruckfedern 37 eingefügt, die von dem Exzenterantrieb abgeleitete Hubbewegungen des Druckbalkens in vertikale Schwellkräfte umwandeln, ohne daß sich dabei die Preßleiste 13 auf- und abbewcgi.

für das Mischgut enthalten, aus denen dieses zu einer Verteilereinrichtung 8, z. B. einer Querschnecke, gelangt, die es auf die darunter liegende Bodenfläche verteilt aufgibt. Es entsteht auf diese Weise eine Vorlage 9, die von einem Abstreifblech 10 geschoben wird. Hinter dem Abstreifblech 10 befindet sich eine vertikal bewegliche Stampferleiste 15, ein sogenannter Tamper, an den sich eine erste Vorverdichtungsbohle 1.2 in nicht näher dargestellten Lagerungen.

Die Preßleiste 13 ist an einem festen Widerlager, beispielsweise der an der Vorverdichtungsbohle 12 vorgesehenen Vertikalführungen 24, über eine oder mehrere Zugfedern 39 so aufgehängt, daß die Druckfedern 37 geringfügig vorgespannt werden und die Preßleiste 13 nicht durchsackt, damit sie z. B. bei der Transportfahrt nicht hindert.

Die F i g. 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung 25' für die Preßleiste 13. Die Preßleiste 13 ist zunächst wiederum über Zugfedern 39 hängend abgestützt. Die Führungszapfen 26' sind am oberen Ende jeweils zu einem Hydraulikkolben 40 geformt oder mit einem solchen verbunden, der in einer Arbeitskammer 41 eines Hydraulikzylinders 42 verschiebbar und abgedichtet geführt ist, wobei jeder Zylinder 42 in einem Auflager 35' am Tragrahmen 5 festgelegt ist. Über hydraulische Versorgungsleitungen 43 sind alle Arbeitskammern 41 an ein Steuerelement 45 angeschlossen, das einen Drehschieber 46 enthält. Der Drehschieber 46 ist über einen Ölmotor 47 mit einer jeweils einstellbaren Drehzahl zur Drehung antreibbar, wobei er die Druckbeaufschlagung der Arbeitskammern 41 entsprechend reguliert. Hydraulikflüssigkeit wird dem Steuerelement 45 durch eine Leitung 50 zugeführt, die am Ausgang eines Abzweigventils 48 angeschlossen ist und zu einem Druckspeicher 49 führt. Das Abzweigventil 48 wird über einen Anschluß 54 mit einer nicht dargestellten Druckquelle verbunden. Der andere Ausgang des Abzweigventils 48 steht über eine Leitung 53 mit dem Eingang des Ölmotors 47 in Verbindung, wobei sich über eine regelbare Drossel 44 die Drehzahl des Ölmotors 47 und damit die Drehzahl des Drehschiebers 46 und die Frequenz der Schwellkraftimpulse regulieren läßt. Vom Steuerorgan 45 führt eine Rücklaufleitung 51 zu einem Tankanschluß 52, an den auch der Ölmotor 47 ausgangsseitig angeschlossen ist. Eine Leckölleitung ist mit 60 bezeichnet und ebenfalls an das Steuerorgan 45 angeschlossen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

35

45

50

Claims

Patentansprüche:

1. Fahrbarer Fertiger zur Herstellung einer Straßendeckenschicht aus bituminösem Mischgut, mit einer an einem Tragrahmen gelagerten Vorverdichtungsbohle und einer Nachverdichtungseinrichtung, die aus einer gegenüber der Vorverdichtungsbohle wesentlich schmaleren, quer zur Fahrtrichtung verlaufenden, vertikal geführten Preßleiste besteht, die auf der Oberfläche der vorverdichteten Deckenschicht ständig aufliegt und mit einer Antriebsvorrichtung gekoppelt ist, mit der von der Preßleiste schwellende Druckimpulse in die Straßendeckenschicht einleitbar sind, dadurch gskennzeichnet, daß die Preßleiste (13) über wenigstens ein federndes Element (37) mit einem linear auf- und abbewegbaren Druckbalken (34) verbunden ist und daß der Druckbalken mit einem im Tragrahmen (5) in einer festen Abstützung gelagerten Exzenterantrieb (30, 31) starr gekoppelt ist.

2. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckbalken (34) und der Preßleiste (13) mehrere, vorzugsweise vorgespannte, Druckfedern (37) angeordnet sind.

3. Fertiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern (37) Schraubendruckfedern sind, die auf Führungszapfen (26) der Preßleiste (13) geführt sind, und daß die Führungszapfen (26) den Druckbalken (34) durchsetzen und in an der Vorverdichtungsbohle (12) angeordnete Vertikalführungen (35) eingreifen.

4. Fertiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitshub und die Drehzahl des Exzenterantriebs (30, 31) verstellbar sind. J5

5. Fahrbarer Fertiger zur Herstellung einer Straßendeckenschicht aus bituminösem Mischgut, mit einer an einem Tragrahmen gelagerten Vorrerdichtungsbohle und einer Nachverdichtungseinrichtung, die aus einer gegenüber der Vorverdichtungs- ■»< > bohle wesentlich schmaleren, quer zur Fahrtrichtung verlaufenden, vertikal geführten Preßleiste besteht, die auf der Oberfläche der vorverdichteten Deckenschicht ständig aufliegt und mit einer Antriebsvorrichtung gekoppelt ist, mit der von der Preßleiste schwellende Druckimpulse in die Straßendeckenschicht einleitbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßleiste (13) mit einem Arbeitskolben (40) starr gekoppelt ist, der in der Arbeitskammer (41) eines am Tragrahmen (5) abgestützten Hydraulikzylinders (42) geführt ist, wobei die Arbeitskammer (41) über eine hydraulische Steuereinrichtung (45) pulsierend mit Druck beaufschlagbar ist.

6. Fertiger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Steuereinrichtung (45) einen in der Drehzahl /erstellbaren Drehschieber (46) aufweist, dessen Eingangsdruck einstellbar kt

7. Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßleiste (13) eine Glättbohle (14) mit Vibrationsantrieb (27) nachgeordnet ist.

8. Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an einer oder an beiden ^b5 Bohlen (12,14) Vertikalführungen (24) für die Preßleiste (13) angeordnet sind.

9. Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßleiste (13) in Fahrtrichtung vorne mit einer schräg nach oben verlaufenden Druckfläche (22) versehen ist, die sich von der in einem Abstand unterhalb der Unterseite der Vorverdichtungsbohle (12) liegenden Unterseite (23) der Preßleiste bis zumindest auf die Höhe der Unterseite der Vorverdichtungsbohle (12) erstreckt

10. Fertigernach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßleiste (13) mit wenigstens einer der Schwellkraftrichtung entgegengesetzt wirkenden Zugfeder (39) an einem Widerlager aufgehängt ist.

11. Fertiger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (5) als Baueinheit über schwenkbare Ausleger (6) und zum Transport oder zur Rückwärtsfahrt des Fertigers betätigbare Vertikal-Abstützungen (7) am Fertiger (1) befestigt ist.